Что такое ДНК

Большинство из нас если и слышали о ДНК, и  то, только как о двойной спирали состоящей из каких-то структур (молекул). А зачем она нужна, как она работает и откуда такое название, знает мало кто. Так давайте разберёмся.  

ДНК – дезоксирибонуклеи́новая кислота. В это название заложили 3 структуры: дезоксирибоза, нуклеотид, фосфорная кислота. Разберём их последовательно.

Прежде чем понять, что такое дезоксирибоза, нужно понять, что такое рибоза. Вот как выглядят их структуры:

Видно, что если у структуры “рибоза” убрать один атом кислорода (oxygen), то получится уже “дезоксирибоза”, что и отображается в названии. Под словосочетанием дезокси – подразумевают оттяпывание оксиджена (кислорода) от чего либо. Причём тут надо ещё понимать, что это только схематично. На самом же деле углероды (C) под номерами 1,2,3,4 лежат в одной плоскости. А углерод под номером 5 подсоединен к углероду номер 4 сверху под углом 90°. И явно это не просто так! Итак, едем дальше к следующей структуре - нуклеотиду.

Как видно из рисунка, в основе этих структур лежит азот (N), поэтому их называют азотистые основания: урацил, тимин, цитозин, гуанин, аденин. Но если они соединяться с дезоксирибозой и фосфорной кислотой то это уже будет нуклеотидом.  Далее смотрим кислоту. Причём когда говорят о ДНК подразумевают фосфорную кислоту, где в структурном основании лежит фосфор (P).  Итак, если все наши структуры (дезоксирибозу, азотистое основание, фосфорную кислоту) соединить в одну, то мы получим нуклеотид. И схематично это будет выглядеть так:

Далее фосфорная кислота может зацепить ещё одну дезоксирибозу, а дезоксирибоза может зацепить уже другое азотистое основание. И так друг за другом получается одна цепочка:

Тут надо знать, что у ДНК могут быть только 4 азотистых основания А,Т,G,C. Урацил (У) в ДНК отсутствует. Урацил присутствует в РНК. И если рядом с одной цепочкой из нуклеотидов расположить вторую цепочку (тоже из нуклеотидов), то дезоксирибозы и фосфаты будут составлять вертикальную основу этих цепочек, а азотистые основания будут составлять горизонтальные связи между этими цепочками. Причем строго аденин будет соединен с темином, а гуанин с цитозином.

Вот откуда такое название ДНК. Из-за своей микроструктурности. Каждой микроструктуре дали уже своё имя, а потом взяли, всё это сложили и получили дезоксирибонуклеиновую кислоту. В принципе исходя из названия не трудно уже догадаться чем еще отличается ДНК от РНК. Про урацил уже было сказано.

Как же она работает?

Дело в том, что нам мало об этом известно, как в действительности она работает. Нам известно только то, что по этим молекулам бегают другие молекулы, получают “инструкции” как действовать в клетке далее и убегают. Причем этих инструкций совокупно примерно 3 миллиарда пар оснований. Получается просто надо выяснить какая часть ДНК (пары основания) за что отвечают. И что же учёный мир выяснил? А выяснил он вот что: 3% структур ДНК несёт информацию для синтеза белка и др. веществ. 23% - некодирующая ДНК. 74% - мусорная ДНК. Причём некодирующая ДНК означает, что она визуально (структурно) похожа на структуру генов, а мусорная ДНК не похожа на структуру генов. При этом нам неизвестно, за что отвечают некодирующая ДНК и мусорная ДНК. В итоге неизвестно нам 97%. То, что учёный мир признал, что ему не известно, за что отвечают большинство генов, не означает что он смог расшифровать геном человека. Но пока нам известно, что ДНК выдаёт инструкции, и если эти инструкции поменять или повредить, то благотворные процессы в клетке нарушатся и она может погибнуть. Кстати, это ключ к пониманию, как в нас попадает и распространяется вирус. Он явно в курсе как устроено ДНК.