Deoksiribonukleinska kislina

Struktura DNK

Deoksiribonukleinska kislina (DNK oziroma DNA)[1] je molekula, ki je nosilka genetske informacije v vseh živih organizmih. DNK skupaj z molekulo ribonukleinske kisline (RNK) spada med nukleinske (jedrne) kisline. Glavna vloga molekule DNK je shranjevanje bistvenih bioloških informacij.

DNK je nerazvejen polimer, katerega osnovna enota je nukleotid. Nukleotid v DNK je sestavljen iz sladkorja (deoksiriboza), dušikove baze (adenin, citozin, gvanin in timin) in fosfatne skupine. Zaporedje nukleotidov določa pomen genetske informacije. V vseh živih organizmih (z izjemo nekaterih virusov) ima DNK obliko dvojne vijačnice, pri čemer se dve molekuli DNK ovijeta druga okrog druge. Pri tem so dušikove baze znotraj vijačnice in se medsebojno vežejo v parih. Adenin se vedno pari s timinom in citozin vedno z gvaninom (Watson-Crickovo pravilo baznih parov).

Pri evkariontih vsebuje DNK celično jedro, ki je posebna struktura znotraj celice, obdana z lastno membrano. Znotraj jedra je DNK v obliki kromatina, ki pri celični delitvi postane viden kot kromosomi. Nasprotno pri prokariontih DNK prosto plava v citoplazmi v regiji, ki se imenuje nukleoid, in je večinoma krožna molekula (nima prostih koncev).

DNK lahko ob pomoči drugih sestavnih delov celice, ob dotoku hranilnih snovi ter energije, v obliki molekul ATP sintetizirajo različne beljakovine v različnih zaporedjih. DNK ima vse nadzorne mehanizme, ki jih sicer poznamo iz računalniških programskih jezikov in ki omogočajo, da DNK nadzoruje procese v celici in njenem okolju. Če so računalniški programi zapisani v obliki dvojiških zaporedij in je osnovna enota pri njih bajt (8 bitov), so genetski zapisi zapisani v obliki štiriških zaporedij in je osnovna enota pri le-teh kodon (trije pari nukleotidov).

Zgodovina

Nukleinske kisline je prvi izoliral Friedrich Miescher leta 1869[2] in jih tako poimenoval zato, ker jih je našel v jedru levkocitov. Prisotnost nukleinskih kislin v ostalih celicah so dokazali v naslednjih nekaj letih, vendar je do odkritja njihove biološke vloge minilo še približno 75 let. V 1930. in 1940. letih je še vladalo trdno prepričanje, da so nosilci genetske informacije beljakovine, za katere so menili, da so edine dovolj zapletene biomolekule, da so sposobne opravljati to funkcijo. Nasprotno je DNK v tistem času veljala za precej dolgočasno in nepomembno molekulo, ki jo sestavlja monotono zaporedje štirih različnih nukleotidov, zaradi česar si ni bilo mogoče predstavljati, da bi lahko bila nosilka genetske informacije. Vendar se je v naslednjih desetletjih na veliko presenečenje večine izkazalo, da je resnica ravno nasprotna.

Enega prvih eksperimentov, ki so utrli pot k razkritju prave narave DNK, je že leta 1928 izvedel Frederick Griffith, ki je odkril t. i. transformirajoči princip. V svojem eksperimentu je Griffith okužil miši z dvema tipoma bakterije Diplococcus pneumoniae (R in S), ki povzroča pljučnico.[3][4] Pripravil je mešanico živih (R-; nesposobnih povzročiti bolezen) in mrtvih (S-; patogenih) bakterij D. pneumoniae in jih vbrizgal v miši, kar je proti pričakovanju povzročilo smrt večine miši. Še presenetljiveje pa je bilo, da je kri mrtvih miši vsebovala žive bakterije S. Mrtve bakterije S so torej nekako transformirale sicer nepatogene bakterije R v virulentno obliko S. Leta 1944 so Oswald Avery, Colin MacLeod in Maclyn McCarty po desetletnih raziskavah sklenili, da je za transformirajoči princip odgovorna molekula DNK, ki je torej tudi nosilka genetske informacije.[5] To odkritje je bilo tedaj skoraj popolnoma prezrto in do uveljavitve takega razumevanja v znanstveni skupnosti je minilo še skoraj desetletje. Leta 1952 sta Alfred Hershey in Martha Chase izvedla eleganten eksperiment z bakteriofagi, ki je zelo prepričljivo dokazal, da je za transformirajoči princip zares odgovorna DNK.[6]

Končno pa sta osrednjo vlogo te molekule v biologiji leta 1953 potrdila James Dewey Watson in Francis Crick, ko sta razvozlala njeno strukturo. S tem se je začela sodobna molekularna biologija. Za svoje delo sta prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino 1962.

Drugi jeziki
Afrikaans: DNS
አማርኛ: ዲ ኤን ኤ
مصرى: حمض نووى
অসমীয়া: ডি এন এ
башҡортса: ДНК
žemaitėška: DNR
беларуская (тарашкевіца)‎: Дэзоксырыбануклійная кісьля
Bahasa Banjar: Asam deoksiribonukleat
বাংলা: ডিএনএ
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: DNA
کوردی: دی ئێن ئەی
čeština: DNA
Cymraeg: DNA
dansk: DNA
Ελληνικά: DNA
English: DNA
Esperanto: DNA
eesti: DNA
فارسی: دی‌ان‌ای
suomi: DNA
føroyskt: DNA
Nordfriisk: DNA
furlan: DNA
客家語/Hak-kâ-ngî: DNA
עברית: DNA
Fiji Hindi: DNA
Kreyòl ayisyen: ADN
Հայերեն: ԴՆԹ
Bahasa Indonesia: Asam deoksiribonukleat
íslenska: DNA
italiano: DNA
Basa Jawa: DNA
қазақша: ДНҚ
ಕನ್ನಡ: ಡಿ.ಎನ್.ಎ
한국어: DNA
Limburgs: DNA
lumbaart: DNA
македонски: ДНК
മലയാളം: ഡി.എൻ.എ.
монгол: ДНХ
Bahasa Melayu: Asid deoksiribonukleik
မြန်မာဘာသာ: ဒီအန်အေ
नेपाली: डी एन ए
नेपाल भाषा: डी एन ए
norsk nynorsk: DNA
norsk: DNA
Novial: DNA
Oromoo: DNA
ਪੰਜਾਬੀ: ਡੀ.ਐੱਨ.ਏ.
Kapampangan: DNA
Papiamentu: ADN
Deitsch: DNA
Piemontèis: DNA
پنجابی: ڈی این اے
română: ADN
русиньскый: ДНА
sicilianu: DNA
Scots: DNA
srpskohrvatski / српскохрватски: DNK
සිංහල: ඩී.එන්.ඒ.
Simple English: DNA
Soomaaliga: DNA
shqip: ADN
Basa Sunda: DNA
svenska: DNA
Kiswahili: DNA
தமிழ்: டி. என். ஏ.
Tagalog: DNA
Türkçe: DNA
oʻzbekcha/ўзбекча: Dezoksiribonuklein kislota
vèneto: DNA
Tiếng Việt: DNA
West-Vlams: DNA
Winaray: DNA
ייִדיש: DNA
Yorùbá: DNA
Bân-lâm-gú: DNA