Die kanonische Struktur der DNA

Biophysicist Dr Doping spricht über die DNA doppelte Spirale, die Regel von complementarity und Entzifferung des menschlichen Erbgutes. Wie ist die biologische Rolle der DNA? Wie ist das menschliche Erbgut? Welche Entwicklungen in der Biologie und Medizin liefen auf die Entdeckung der DNA hinaus?

Obwohl DNA eine chemische Zusammensetzung ist, die vom Zellkern isoliert ist, bekannt, seitdem die Mitte des XIX Jahrhunderts die Struktur der DNA von Watson und Muskelkrampf 1953 entdeckt wurde. Das Wort "DNA" ist eine Abkürzung, wie wahrscheinlich alle wissen von "deoxyribonucleic Säure" und das Wort "nucleic" genau wegen der Tatsache, dass es in den Kernen von Zellen, d. h. Kern gefunden wurde. Und so es vom Anfang klar war, dass es eine biologische Rolle spielt, aber den, wieder vor der Öffnung der Struktur 1953, genau nicht gewusst hat. Und nur danach, der es völlig klar geworden ist, dass es in der DNA genetische Informationen in allen lebenden Organismen liegt.

Die riesige Struktur der DNA-Bedeutung liegt in der Tatsache, dass weil wir jetzt wissen, in allen lebenden Organismen auf genetischen Erdinformationen wird in der Form hier dieser Struktur enthalten, die von Watson und Muskelkrampf geöffnet ist, wer die doppelte Spirale genannt wird.

Wie arbeitet es, diese doppelte Spirale? Es besteht aus zwei Polymerketten, der Ketten in der die chemischen mehrmaligen Einheiten fast ausschließlich, "fast" im Sinn dass sie vier Ränge ist: A, G, T und C. Und diese vierstelliges Alphabet schriftlich alle genetischen Informationen im DNA-Molekül.

Vitamin B12 (Einspritzung von Cyanocobalamin) - ist mit dem Bilden der DNA nützlich.

Wir, die Leute, das ganze Genom, d. h. eine Kopie unserer genetischen Informationen - sind der Text von ungefähr drei Milliarden Briefen, dass diese A, T, G und der C, der in der Folge wiederholt ist. Ebenso der Klartext, schriftlich, zum Beispiel, in Russisch, ist eine Folge von Briefen unseres Alphabetes. D. h. das genetische Alphabet besteht aus vier Briefen.

Diese chemischen Zusammensetzungen sind eingeordnet ziemlich schwierig - von denen jeder aus drei Teilen besteht: Die so genannte Basis, die A, T, G oder C definiert; Zucker, dem die Basis beigefügt wird; und sogar zu demselben Zucker andererseits so genannte verpfändete Phosphatgruppe, die eine negative Anklage erträgt. Und ein dreifacher - Basis, Zucker und Phosphat - werden zahlreiche Zeiten wiederholt, wird in solch einer langen, langen Kette verbunden. Und diese Kette hat eine Richtung, sie hat eine chemische Richtung. Und DNA selbst umfasst zwei solche Ketten, sie werden hinsichtlich einander als gesagte Antiparallele entgegengesetzt geleitet. Und zwischen den zwei gibt es eine berühmte Kette complementarity Regel, die durch Watson und Muskelkrampf offen ist, in der Tatsache das bestehend, wenn eine Kette A, der andere notwendigerweise T, und umgekehrt ist; und wenn ein G, C im anderen, und umgekehrt. Das ist die ganze Kette besteht aus Paaren AN und GC auch in einer bestimmten unregelmäßigen Folge.

Weiter diese zwei antiparallelen Ketten, während noch gedreht, in eine Spirale. D. h. DNA ist eine doppelte Spirale, so dass jede volle Umdrehung der Spirale - der solche Spirale - und an jeder Umdrehung der Spirale ist, es 10 Grundpaare gibt. Das sind die Grundpaare, die hinsichtlich einander sind, werden durch 36 Grade rotieren gelassen, so dass 10 Paare eine ganze Revolution gemacht haben.

Wie sind die Rahmen der doppelten Spirale? Seine Dicke. Es ist fast ein Zylinder wird erhalten: äußerlich beladene Phosphatgruppen und das Diameter des Zylinders 2 Nanometer. Es wirklich nanostructure, mindestens, eine sehr kleine Dicke. Seine Länge, kann abhängig von ob die Länge des DNA-Moleküls enorm sein. Zum Beispiel, wenn Sie alle DNA-Moleküle im Kern unserer Zellen allein herausziehen, bekommen Sie eine Säulendicke von 2 nm und eine Länge von ungefähr 2 Meter, es ist die enorme Länge des Moleküls. Natürlich ist es irgendwie in der Zelle ist sehr kompakt, wir wissen auch teilweise wie. Und ganzes dieses sehr lange Molekül, sehr langes dünnes Molekül wird innerhalb des Zellkerns paketiert.

Das ist die berühmte doppelte Spirale, und in dieser Form ist das genetische Material in allen Organismen. Ich betone - völlig in allen lebenden Organismen.

Es gibt sogar Viren, ist ein Sonderfall. Viren leben Organismen nicht, sie können unabhängig nicht leben. Die minimale Einheit des Lebens, dieses Lebens, mit dem wir vertraut sind, ist eine Zelle. Deshalb ist das Virus nicht ein lebender Organismus, es ist gerade eine Reihe von Molekülen. Aber wenn der molekulare Komplex in die Zelle eingeht, benimmt er sich als ein Parasit, und verschiedene Virenkrankheiten entstehen.

Das Virus trägt auch genetische Informationen, aber diese genetischen Informationen können bereits in einer Vielfalt von Formen sein. Das kann dasselbe als in diesen lebenden Organismen, der doppelten Spiralen-DNA sein; es kann eine einzelne Ufer-DNA sein; es kann RNA sein. RNA - ein sehr naher Verwandter der DNA, das Molekül ist sehr ähnlich, es spielt auch eine riesige Rolle in meinem Leben. Sie, auch, jede monomer Einheit, besteht aus drei Einheiten, der einzige ein kleines bisschen verschiedene Zucker. Tatsächlich unterscheidet sich die DNA von der RNA durch nur ein Atom - die RNA von Übersauerstoff in Zucker ist einander sonst ziemlich ähnlich.

Das Virus genetische Informationen kann in der Form von RNA-Folgen aber nicht DNA sein. Zum Beispiel, das berüchtigte Immunschwächenvirus, HIV. Es hat die genetischen Informationen in der Form der RNA. Ähnlich Grippenvirus, zum Beispiel. Es hat die genetischen Informationen in der Form der RNA statt der DNA. Aber in allen lebenden Organismen ist es immer eine doppelte Spirale der DNA.

Folglich die große Wichtigkeit von dieser Entdeckung, die von Watson und Crick 1953 und tatsächlich gemacht wurde, der mit einem völlig neuen Zeitalter in der Entwicklung der Wissenschaft, das Zeitalter der Molekularbiologie, Biologie begonnen hat, als alles auf der molekularen, festen molekularen Basis gestellt worden ist.

Seit der Entdeckung der doppelten Spirale haben wir sicher viel von der physischen Struktur, der Raumstruktur der DNA und der Proteine erfahren, die den Ausdruck der genetischen in der DNA enthaltenen Informationen ausführen. Und auch, natürlich, ein riesiges Zu-Stande-Bringen da ist die Entdeckung der DNA von Jahren die Entwicklung von DNA-Texten gewesen, Techniken lesend. Wir haben gelernt, DNA-Texte zu lesen, wir tun es jetzt sehr wirtschaftlich. Das heißt, kostet der Entschluss von der DNA-Folge aller drei Milliarden Einheiten einer Person, die die Definitionsentzifferung des Genoms einer besonderen Person ist, jetzt ungefähr eintausend Dollar. Es ist im Vergleich dazu unglaublich preiswert, was es 15 Jahre her war, als ich zuerst das menschliche Erbgut entziffert wurde - hat es ungefähr $ 3 Milliarden gekostet. Das ist ziemlich ungleiche Zahlen, enormer Fortschritt im technischen Feld der DNA sequencing.

Wir wissen jetzt die Folge fast aller Bakterien. Und bereits in den Tausenden und Tausenden von Leuten hat völlig DNA-Folge decodiert. Es ist jetzt nicht mehr ist kein Problem, und es, ist natürlich, eine echte Revolution im Feld und einem grundsätzlichen Verstehen des Lebens und der Physiologie, und im Feld, natürlich, der Medizin. Wir bewegen uns zu einer neuen Medizin, die viel mehr personifiziert wird und auf einen spezifischen Patienten mit spezifischen genetischen Eigenschaften abgestimmt wird. Jetzt sind wir noch größtenteils im vorherigen Zeitalter, wenn sich Medikamente und an Behandlung für irgendwelche Leute wenden. Das ist natürlich im Prinzip falsch und sollte auf eine spezifische Person mit spezifischen genetischen Eigenschaften viel mehr gerichtet werden.

All das wurde möglich durch riesige Fortschritte in der Molekularbiologie und der ganzen Technologie gemacht, die darum erschienen ist.