ДНК  РЕПЛИКАЦИЈА ЖИВОТА

Дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК) је нуклеинска киселина која садржи упутства за развој и правилно функционисање свих живих организама. Заједно са РНК и протеинима, ДНК је један од три главна типа макромолекула који су суштински за све познате форме живота. Сва жива бића свој генетички материјал носе у облику ДНК, са изузетком неких вируса који имају рибонуклеинску киселину (РНК). ДНК има веома важну улогу не само у преносу генетичких информација са једне на другу генерацију, већ садржи и упутства за грађење неопходних ћелијских органела, протеина и РНК молекула.

ДНК је дволанчани, дугачак полимер, састављен од мањих јединица које се називају нуклеотиди.  Сваки нуклеотид садржи три подјединице: пентозни шећер, фосфатну групу и азотну базу. Спољну страну двојно спирализованог ланца чини тзв. скелетни део, састављен од пентозног шећера и фосфатне групе. Управо на правац простирања скелета полазе азотне базе, које повезују наспрамно постављене пентозе и то преко водоникових атома који се налазе између њих. Азотне базе су: пуринске, аденин и гуанин и пиримидинске, цитозин и тимин. Пуринске базе су веће и увек се спарују једна пуринска и једна пиримидинска база, тј. аденин  са тимином, а гуанин са цитозином. На тај начин се одржава стално растојање између ланаца ДНК. Сваки пар база ротира у односу на суседни за 36°, тако да сваки обртај спирале два полинуклеотидна ланца чине десет парова база (A-T и G-C). Вертикална дужина сваког обртаја спирале је  3,4 нанометра и пречник је 1,0 нанометра.  Полинуклеотидни ланци ротирају у правцу супротном од казаљки на сату.

Дешифровање молекуларне структуре ДНК велики је успех биомолекуларних изучавања у биологији. На основу радова Розалинд Франклин о рендгенској дифракцији ДНК, Џејмс Вотсон и Френсис Крик су 1953, доказали да је ДНК у облику двоструког хеликса, а 1962. године су за њихов научни рад добили Ноблеову награду за физиологију, односно медицину.

Изглед ДНК

ЗАНИМЉИВО: Дужина ДНК у једном хромозому човека је 5 cm, а  у једној ћелији око 2m. При томе је пречник једра у којем се налази највећи део ћелијске   ДНК налази од 5-10μm. Пошто се у телу одраслог човека налази око 1014 ћелија, онда је укупна дужина ДНК у телу човека 2 ×1011km. Ако упоредимо ову дужину са растојањем између Земље и Сунца, које износи 1,5× 108 km,  уочавамо да је ланац ДНК знатно дужи.



DNA REPLICATION OF LIFE

Deoxyribonucleic acid  (DNA)  is a nucleic acid that contains the instructions for the development and proper functioning of all living organisms. Along with RNA and proteins, DNA is one of the three major types of macromolecules that are essential for all known forms of life. All living beings carry their genetic material in the form of DNA, with the exception of some viruses that have ribonucleic acid (RNA). DNA plays an important role not only in the transfer of genetic information from one generation to another, but also contains the instructions for building the necessary cell organelles, proteins and RNA molecules.

DNA is a double-stranded, long polymer composed of smaller units called nucleotides. Each nucleotide consists of three subunits: pentose sugar, a phosphate group and a nitrogenous base. The outside of the double-spiral chain is made up of the so-called skeletal part, which consists of pentose sugar and phosphate groups. It is precisely the direction of the skeleton that the nitrogenous bases start from. These bases connect oppositely placed pentoses through hydrogen atoms that are between them. Nitrogenous bases are the purines adenine and guanine and the pyrimidines cytosine and thymine. Purine bases are larger and a purine base is always paired with a pyrimidine base, that is, adenine with thymine, and guanine with cytosine. In this way, constant distance between the DNA strands is maintained. Each base pair rotates relative to the adjacent one through 36°, so that every rotation of the spiral of the two polynucleotide chains is made up of ten base pairs (AT and GC). The vertical length of each spiral rotation is 3.4 nanometers and 1.0 nanometers in diameter. Polynucleotide chains rotate in an anticlockwise direction.

 

Decoding the molecular structure of DNA was a great success of the biomolecular studies in biology. Based on the work of Rosalind Franklin on X-ray diffraction of DNA, in 1953 James Watson and Francis Crick proved that the DNA has the form of a double helix, and, in 1962, they won the Nobel Prize in Physiology or Medicine for their scientific research.

INTERESTING: The length of DNA in a single human chromosome is 5cm, and in one cell it is about 2m. At the same time, the nucleus which contains the majority of the cellular DNA is 5-10μm in diameter. Since the body of an adult contains about 1014 cells, then the total length of DNA in the human body is 2 × 1011km. If we compare this length with the distance between the Earth and the Sun, which is 1.5 × 108 km, we will notice that the DNA chain is significantly longer.