Τι σημαίνει DNA; - Curious Rat

Τετάρτη 13 Μαΐου 2020

Τι σημαίνει DNA;

dna

Τα αρχικά DNA αντιστοιχούν στην αγγλική λέξη Deoxyribonucleic Αcid που στα ελληνικά αποδίδεται ως Δε(σ)οξυριβο(ζο)νουκλεϊ(νι)κό Οξύ. Είναι ένα νουκλεϊκό οξύ που περιέχει τις γενετικές πληροφορίες που καθορίζουν τη βιολογική ανάπτυξη όλων των κυτταρικών μορφών ζωής και των περισσοτέρων ιών.
Η ανακάλυψη της δομής του DNA πραγματοποιήθηκε το 1953 από τους Τζέιμς Γουάτσον
(James D. Watson) και Φράνσις Κρικ (Francis Creek). Από πολλούς η ανακάλυψη της διπλής έλικας του DNA θεωρείται ως η μεγαλύτερη βιολογική ανακάλυψη του 20ου αιώνα.
Το DNA είναι ο φορέας των γενετικών πληροφοριών του κυττάρου, όχι μόνον με την έννοια της μεταβίβασης χαρακτηριστικών, αλλά και της ρύθμισης της φυσιογνωμίας εξειδίκευσης κάθε κυττάρου για την επιτέλεση των ιδιαίτερων λειτουργιών του.
Το DNA καθορίζει:
  • Σωματικά χαρακτηριστικά, όπως χρώμα ματιών, ύψος, βάρος, κλπ
  • Διατροφικά χαρακτηριστικά: τρόπος με τον οποίο αντιδρά ο οργανισμός στα θρεπτικά συστατικά
  • Προδιάθεση σε ασθένειες, όπως καρδιαγγειακά, παθήσεις οστών, σακχαρώδης διαβήτης, κλπ (κληρονομικότητα)
Η διαμόρφωση των μεγάλων μορίων του DNA στο χώρο έχει τη μορφή δύο επιμήκων αλυσίδων, οι οποίες συστρέφονται ελικοειδώς μεταξύ τους. Οι πρωτεϊνικές βάσεις του είναι τέσσερις:
  • κυτοσίνη C
  • γουανίνη G
  • θυμίνη T
  • αδενίνη A
Ο γενετικός κώδικας βρίσκεται στην αλληλουχία αυτών των τεσσάρων βάσεων. Σε ένα γονίδιο, συνεχόμενες τριπλέτες βάσεων καθορίζουν τη σειρά με την οποία τα αμινοξέα συνδέονται, ώστε να δημιουργήσουν μια πρωτεΐνη.
Όταν οι επιστήμονες λένε ότι έχουν χαρτογραφήσει το γονιδιώματα ενός οργανισμού σημαίνει ότι έχουν καταφέρει να διαβάσουν τη σειρά των νουκλεοτιδίων σε ένα μόριο DNA. Ανακάλυψη που οφείλουμε στον βραβευμένο με Nobel Χημείας Wally Gilbert (1980).

dna

 Η ιστορία της έρευνας γύρω από το DNA

Η ανακάλυψη ότι το DNA είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας αποτελεί αποτέλεσμα μιας σειράς επιστημονικών ερευνών που διήρκεσαν πολλά χρόνια. Ενώ η ύπαρξή του στον πυρήνα των κυττάρων πιστοποιήθηκε ήδη από το 1869, ήταν στα μέσα του 20ου αιώνα που οι ερευνητές άρχισαν να σκέφτονται την πιθανότητα να μπορεί να αποθηκεύει γενετική πληροφορία.

Τα νουκλεϊκά οξέα ανακαλύφθηκαν το 1869 από τον Φρίντριχ Μίσερ. Ο Μίσερ ανακάλυψε μέσα σε πυρήνες κυττάρων την ύπαρξη μιας ουσίας με συγκεκριμένη όξινη αντίδραση. Την ουσία αυτή ονόμασε νουκλεϊνη (από το λατινικό nucleus που σημαίνει πυρήνας). Την ίδια περίπου εποχή ο μοναχός Γκρέγκορ Μέντελ ανακάλυπτε τους νόμους της Γενετικής.

Σημείο σταθμό αποτελεί η ανακάλυψη της δομής του DNA που πραγματοποιήθηκε το 1953 από τους Τζέιμς Γουάτσον και Φράνσις Κρικ, δύο Βρετανούς ερευνητές που εργάζονταν στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Η ανακάλυψη τους, όμως, μάλλον θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως το αποτέλεσμα μιας σειράς σχετικών ερευνητικών δεδομένων, παρά ως μια μεμονωμένη «επαναστατική» ανακάλυψη. Για παράδειγμα, από το 1948 ο Λίνους Πάουλινγκ είχε ανακαλύψει ότι αρκετές πρωτεΐνες περιλάμβαναν σχήματα με ελικοειδή δομή, πραγματοποιώντας πειράματα με χρήση ακτίνων Χ.
dna

Οι Γουάτσον και Κρικ βασίστηκαν ιδιαίτερα στην έρευνα της Ροζαλίν Φράνκλιν. Συγκεκριμένα, στηρίχθηκαν στα εξής:
Μια φωτογραφία του DNA που ο Μορίς Γουΐλκινς είχε πάρει από το γραφείο της Φράνκλιν και την έδειξε στον Γουάτσον. Εκείνος αναγνώρισε τη διπλή έλικα, κάτι που τον στήριξε στη συνέχιση των ερευνών του.
Οι μετρήσεις της Φράνκλιν στο κυτταρικό DNA όπως παρουσιάζονταν σε μια μη δημόσια έκθεση που είδε ο Κρικ. Έτσι αντιλήφθηκε ότι οι δύο έλικες του DNA κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Η προσφορά της Φράνκλιν, που πέθανε σε μικρή ηλικία από καρκίνο των ωοθηκών λόγω των ραδιενεργών υλικών που χρησιμοποιούσε στη δουλειά της, αναγνωρίστηκε μετά το θάνατό της.

Τα αποτελέσματα των εργασιών των Γουάτσον και Κρικ ανακοινώθηκαν στις 25 Απριλίου 1953, στο περιοδικό Nature. Για τη συνεισφορά τους στη μελέτη της δομής του DNA, οι Γουάτσον και Κρικ μοιράστηκαν το 1962 το Βραβείο Νομπέλ με τον Μορίς Γουΐλκινς.

Το επόμενο βήμα ήταν η ανάγνωση του DNA, το οποίο και σημειώθηκε από τον Wally Gilbert το 1980, για να χαρίσει και σε αυτόν το Nobel Χημείας.
Πηγή: smartest.gr

Οι φωτογραφίες που εχουν χρησιμοποιηθεί παραπάνω είναι από την εξής ιστοσελίδα:  www.all-about-forensic-science.com