Kas yra DNR?

DNR arba dezoksiribonukleorūgštis yra unikali organinė molekulė, kuri yra kiekvieno žmogaus bei visų kitų gyvų organizmų paveldimumo pagrindas. Ji saugo išsamią biologinę informaciją, kuri nulemia mūsų išskirtinumą, ir perduoda šiuos duomenis ateinančioms kartoms.

DNR sandara ir cheminė sudėtis

Kiekvieną DNR sudaro mažesni elementai, vadinami nukleotidais. Tai tarsi trijų dalių statybiniai blokai: fosfato grupė, cukrinė grupė bei viena iš keturių azoto bazių. Pagrindinės šios bazės yra:

• Adeninas (A)
• Guaninas (G)
• Citozinas (C)
• Timinas (T)

Azoto bazės susijungia tam tikra tvarka, kuri ir sudaro genetinę koduotę. Visas žmogaus genetinis kodas, vadinamas genomu, išsidėstęs 23 chromosomų porose. Genomas susideda iš apie 3 milijardų bazių porų ir apytiksliai 20 tūkstančių genų.

Kur žmogaus ląstelėje yra DNR?

DNR aptinkama praktiškai visose žmogaus kūno ląstelėse. Pagrindinė jos dalis glūdi branduolyje, kuriame ji vadinama branduoline DNR. Nedidelis jos kiekis taip pat yra ląstelės struktūrose – mitochondrijose, kurios paverčia maisto energiją į ląstelei tinkamą formą. Bendra rūšies DNR visumoje vadinama genomu.

Kaip veikia DNR?

Pagrindinis DNR uždavinys – nurodyti, kaip organizmas vystosi, išgyvena, dauginasi. Šiuos nurodymus DNR perduoda per genus, kurie koduoja baltymų gamybą. Baltymai – tai sudėtingos molekulės, vykdančios daugelį darbų žmogaus kūne. Tiesa, genai sudaro tik apie 1 % visos DNR; likusios sekos reguliuoja, kada, kiek ir kaip gaminami baltymai.

Baltymai sintetinami dviem pagrindiniais žingsniais. Pirma, fermentai perskaito DNR informaciją ir perkelia ją į pasiuntinę RNR, arba mRNR. Tuomet ši pasiuntinė RNR padeda „išversti“ kodą taip, kad aminorūgštys galėtų susijungti reikiama tvarka. Aminorūgštys, kurios yra baltymų statybinės medžiagos, pagal instrukcijas sujungiamos grandinėmis, sudarydamos konkrečius baltymus.

Dviguba spiralė – DNR forma

DNR žinoma dėl savo ypatingos spiralės formos – vadinamojo „dvigubos spiralės“ modelio. Pora po poros bazės sudaro tarsi laiptų pakopas, prie kurių iš šonų jungiasi cukraus ir fosfato struktūros. Taip susiformuoja gyvybiškai svarbus ilgas dvigubos spiralės fragmentas, primenantis susuktą kopėčių formą.

Ši spiralės forma leidžia DNR tiksliai ir patikimai perduoti biologinę informaciją. Dalyijantis ląstelei, dviguba spiralė prasiskiria į dvi gijas, kurios tampa naujų DNR molekulių pagrindu. Tokiu būdu, remiantis pirminės DNR šablonu, ląstelėje susikuria nauja identiška DNR grandinė.

Iš kur žinome apie DNR?

Pirmosios užuominos apie DNR atrastos XIX a. pabaigoje. Vienas iš pradininkų, tyrinėjęs žmogaus leukocitų branduolį, pastebėjo naują, iki tol nežinotą cheminį junginį ir pavadino jį „nukleinu“. Šiandien jis žinomas kaip DNR.

XX a. pradžioje tyrinėtojai ėmė vis labiau gilintis į DNR svarbą paveldimumui. 1930-aisiais buvo įrodyta, kad būtent ši medžiaga perduoda paveldimą informaciją. Netrukus mokslininkai atrado, kad DNR molekulė yra ilga, spiralės formos grandinė.

Didžiausias atradimas buvo padarytas 1953 metais, kai keturi mokslininkai pasiūlė dvigubos spiralės modelį. Remdamiesi rentgeno spindulių difrakcija ir modelių konstravimu, jie atskleidė, kad būtent ši sudėtinga spiralė leidžia perduoti paveldimą informaciją kartų kartoms.

Už dvigubos spiralės atradimą 1962 metais buvo įteikta Nobelio premija. Tačiau verta prisiminti, kad prie šio proveržio prisidėjo ir daugiau mokslininkų, kurių indėlis ilgą laiką liko nepelnytai pamirštas.

Mokslo kismas ir jo šešėliai

Genetikos istorijoje buvo ir tokių tyrėjų, kurių požiūriai ar įsitikinimai šiandien atrodo nepriimtini. Mokslas nuolat keičiasi – anksčiau laikyta tiesa gali būti paneigta arba pervertinta naujos kartos atradimų. Nors DNR tyrimai ženkliai išplėtė mūsų žinias apie gyvenimą, svarbu apie genetikos raidą mąstyti ir kritiškai, pripažįstant tiek pažangą, tiek klaidas.