Биологическая роль ДНК и РНК

ДНК – самая важная молекула для всех живых существ, даже растений. Она определяет наследование, кодирования белков и содержит инструкции для развития и размножения всего организма и каждой его клетки в отдельности. Достижения генетики позволили раскрыть информацию, содержащуюся в ДНК, и использовать ее с пользой для людей. Теперь каждый может сделать конфиденциальный ДНК-тест, чтобы получить ответы на самые сложные вопросы. Давайте узнаем больше, как работает и какова биологическая роль ДНК.

Какие функции выполняет ДНК в организме

ДНК несет ответственность за рост и поддержание жизни, что выражается в выполнении этой молекулой трех функций.

1. Кодирование белков. ДНК содержит код для белков, которые являются сложными молекулами, выполнящими важнейшую роль в нашем теле. Информация в ДНК сначала «читается», а затем транскрибируется в молекулу-мессенджер. После этого информация, содержащаяся в этой молекуле, переводится на «язык», понятный организму. Это язык аминокислот, строительных блоков белков. Именно этот специфический язык диктует, как аминокислоты должны производить определенный белок. Существует двадцать различных видов аминокислот, которые в результате дают огромное разнообразие белков.
2. Репликация. Репликация ДНК, в свою очередь, поддерживает воспроизводство, рост клеток, тканей и систем организма. В этом процессе нити ДНК, плотно спутанные, раскручиваются и буквально расстегиваются, формируя новую цепь, дополняющую исходную последовательность.
3. Наследование. ДНК важна с точки зрения наследственности. Она упаковывает всю генетическую информацию и передает ее следующему поколению. Основой для этого является тот факт, что ДНК создает гены, а гены – хромосомы. 23-я пара хромосом называется половой и отличается у мужчин и женщин. У женщин есть две копии Х-хромосомы, или ХХ, а у мужчин – одна Х и одна Y-хромосома. При оплодотворении яйцеклетки появляется новая клетка, которая содержит половину генов от каждого из родителей. Эта новая ДНК таким образом содержит информацию, которая определит внешность нового человека, предрасположенности к тем или другим заболеваниям, и даже интеллект, черты характера и таланты.

Таким образом, на что влияет ДНК в организме? Размеры ее влияния огромны – эта молекула содержит инструкции, необходимые организму для развития, жизни и размножения. Эти инструкции находятся внутри каждой клетки и передаются от обоих родителей их детям.

ДНК помогает синтезу РНК

Матричная РНК, или мРНК, – это одноцепочечная промежуточная молекула, которая переносит генетическую информацию от ДНК в ядре к цитоплазме, где она служит шаблоном в образовании полипептидов. мРНК синтезируется в ядре с использованием нуклеотидной последовательности ДНК в качестве матрицы.

Процесс создания мРНК из ДНК называется транскрипцией и происходит в ядре. мРНК направляет синтез белков, который происходит в цитоплазме. мРНК, образованная в ядре, транспортируется из ядра в цитоплазму, где она присоединяется к рибосомам. Белки собираются на рибосомах с использованием нуклеотидной последовательности мРНК в качестве инструкции. Таким образом, мРНК несет «сообщение» от ядра к цитоплазме. Сообщение закодировано в нуклеотидной последовательности мРНК, которая комплементарна нуклеотидной последовательности ДНК, служившей матрицей для синтеза мРНК. Создание белков из мРНК называется трансляцией. В этом заключается биологическая роль РНК.

Молекулярные болезни и связь молекул ДНК

Молекулярное, или генетическое, заболевание – это любое заболевание, вызванное сбоем на молекулярном уровне, то есть в молекуле ДНК. Генетическая аномалия может варьироваться от незначительной до крупной – от одной мутации в единственном основании в ДНК до грубой хромосомной аномалии, включающей изменение количества или набора хромосом. Мутации могут происходить либо случайно, либо из-за воздействия окружающей среды.

Существует ряд различных типов генетических нарушений обмена, в том числе:

• моногенные – изменения или мутации, происходящие в последовательности ДНК одного гена. Примеры заболеваний – кистозный фиброз, серповидноклеточная анемия, Синдром Марфана, болезнь Хантингтона и гемохроматоз;
• многофакторные – вызваны сочетанием факторов окружающей среды и мутаций в нескольких генах. Например, различные гены, которые влияют на восприимчивость к раку молочной железы, были обнаружены в хромосомах 6, 11, 13, 14, 15, 17 и 22.  Это также болезнь Альцгеймера, артрит, сахарный диабет, рак и ожирение.
• хромосомные – поскольку хромосомы являются носителями генетического материала, отклонения в количестве или структуре хромосом могут привести к заболеванию. Аномалии в хромосомах обычно возникают из-за проблем в процессе деления клеток. Например, синдром Дауна, синдром Тернера, синдром Клайнфелтера, синдром кошачьего крика;
• митохондриальные –  вызываются мутациями в неядерной ДНК митохондрий. Этот ряд заболеваний включает наследственную атрофию зрительного нерва Лебера, заболевание глаз, миоклоническую эпилепсию с рваными мышечными волокнами (MERRF), а также митохондриальную энцефалопатию, лактоацидоз и инсультоподобные эпизоды (MELAS), редкие формы деменции.

Однако далеко не все мутации в генах – это приговор. Гены могут включаться и выключаться при определенных условиях среды. Поэтому даже имея предрасположенность к тому или иному заболеванию, для предупреждения их развития человек может соблюдать назначенный врачом план питания и тренировок, отказываясь от вредных привычек.

Строение и действие гена РНК

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, а РНК – рибонуклеиновая кислота. Хотя и ДНК, и РНК несут генетическую информацию и имеют связь между собой, между ними довольно много различий. Что общего между ДНК и РНК и в чем отличия?

ДНК содержит дезоксирибозу, в то время как РНК содержит рибозу. Единственная разница между рибозой и дезоксирибозой состоит в том, что рибоза устроена несколько иначе – она имеет на одну группу -ОН больше, чем дезоксирибоза, которая имеет -Н, присоединенную ко второму углероду в кольце. ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, в то время как РНК представляет собой одноцепочечную молекулу. ДНК стабильна в щелочных условиях, а РНК нестабильна.

Функции ДНК и РНК в организме разные. ДНК отвечает за хранение и передачу генетической информации, в то время как РНК непосредственно кодирует аминокислоты и выступает в качестве посредника между ДНК и рибосомами для производства белков.

Преимущества проведения анализов в лаборатории Медикал Геномикс Украина

Лаборатория Медикал Геномикс Украина – крупнейшая в стране английская лаборатория генетических исследований. Здесь вы можете пройти любой генетический тест, в том числе для установления родственных отношений, а также медицинские, генеалогические исследования.

Мы работаем быстро и качественно, гарантируя конфиденциальность и высокую точность результата, поскольку используем передовое оборудование, а каждый тест проверяется двумя независимыми группами ученых.

Позвоните нам, если у вас есть вопросы – наши консультанты ответят на них и помогут оформить заказ. Сдать биоматериалы можно в одном из наших 78 пунктов приема образцов по всей Украине или заказав набор для домашнего забора материала.