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제임스 왓슨 (James Watson)과 프랜시스 크릭 (Francis Crick)은 DNA의 구조를 밝히기 때문에 유전의 분자로 받아 들여졌습니다. 과학계는 DNA의 역할이 4 배이고 복제, 인코딩, 세포 관리 및 돌연변이 능력과 같은 네 가지 필요한 기능을 수행하기에는 분자가 너무 단순 해 보였기 때문에 과학계는 DNA가 일에 달려 있다는 회의론을 유지했다. .
DNA의 독특한 구조는 이러한 모든 기능을 수행 할 수있게합니다.
DNA의 빌딩 블록
DNA는 데 옥시 리보 핵산의 약자입니다. A, C, G 및 T로 약칭 된 4 개의 질소 성 염기로 구성됩니다.이 염기는 2 개의 가닥을 형성하고 이중 나선 형성으로 함께 결합합니다.
A는 항상 한 가닥에서 T와 결합하고 C는 항상 다른 가닥에서 G와 결합합니다.이를 상보 적 염기쌍 규칙이라고합니다.
복제
DNA의 목적 중 하나는 복제하는 것입니다. 이것은 DNA 가닥이 스스로 복제한다는 것을 의미합니다. 그것은 세포 분열 중에 발생하며, DNA가 유전 된 특성을 다음 세포 세트로 전달하는 방법입니다.
DNA 복제 중에 이중 나선이 풀려서 두 개의 단일 가닥을 형성합니다. DNA의 두 가닥이 분리되고 새로운 가닥이 성공적으로 만들어지면 기존 가닥의 패턴을 사용하여 정확한 사본을 만듭니다.
여러 가지 이유로 복제가 정확한 사본을 생성하지 않는 경우가 있습니다. 이것을 DNA 돌연변이라고합니다. 돌연변이는 유기체가 변화하는 환경에서 생존 할 수 있도록 적응을 개발할 수 있도록 진화에 중요합니다.
그러나, 인간의 DNA 돌연변이는 또한 낭포 성 섬유증, 테이-삭스 병 및 겸상 적혈구 빈혈증을 포함하여 부모가 자신의 자녀에게 특정 유전 적 상태를 무의식적으로 전달하게 할 수있다.
부호화
인코딩은 DNA의 또 다른 기능입니다. 각 세포의 작용은 단백질에 의해 이루어 지므로 DNA의 역할 중 하나는 모든 세포에 적합한 단백질을 만드는 것입니다. DNA는 단백질 형성을 지시하는 코돈이라고하는 3 개의 염기 섹션을 포함하여이 역할을 수행합니다.
DNA의 긴 신장에서, 각각의 코돈은 하나의 아미노산의 조립을 단백질로 유도하는 정보를 포함한다. 다른 코돈은 단백질에 다른 아미노산의 조립에 해당하므로 주어진 염기 서열을 가진 DNA의 전체 부분이 특정 단백질을 형성합니다.
세포질 관리
다세포 유기체에서 단일 수정 세포 인 접합자 (zygote)는 전체 생명체를 만들기 위해 여러 번 나누고 복제합니다. 각 세포는 정확히 같은 유전 물질을 가지고 있지만 다른 세포는 다른 방식으로 발달합니다.
즉, 세포 분화라고하는 과정에서 일부 세포는 올바른 단백질을 만들어 간 세포가되고 다른 세포는 피부 세포가되고 다른 세포는 위 세포가됩니다. 또한 셀은 조건이 변경 될 때 작동 방식을 변경해야합니다. 예를 들어, 위 세포는 음식이있을 때 더 많은 소화 호르몬과 효소를 생산해야합니다.
DNA는 소화에 관여하는 단백질의 생산을 켜고 끄는 신호를 통해이를 수행합니다. 세포가 분화 할 때 동일한 종류의 일이 발생합니다. 신호는 적절한 수준의 단백질 생성을 유발하여 적절한 세포를 형성합니다.
돌연변이 능력
진화는 유기체의 세대가 생산됨에 따라 특성의 변화입니다. 진화는 인간의 피부 나 머리카락 색 변화와 같은 유기체 내에서 작은 규모로 발생하며 초기 단일 세포 유기체로부터 지구상의 광범위한 생명체 생성과 같은 대규모에서도 발생합니다.
유전자 분자가 변하고 돌연변이를 일으킬 수있는 경우에만 일어날 수 있습니다. 난자와 정자 세포를 만들기 위해 DNA가 복제됨에 따라 변화는 여러 수준에서 발생할 수 있습니다.
한 가지 방법은 기존 시퀀스를 더하거나 빼거나 변경하는 단일 지점 변경을 통하는 것입니다. DNA 분자가 서로 교차 할 때 다른 변화가 발생하여 두 개의 교차 된 DNA 가닥 각각에 유전자 배열이 바뀝니다.