DNA, wie funktioniert das?

Elmar Seiler Januar 27, 2017 Natur 1 0
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Es gibt viele Möglichkeiten, krank zu sein. Fast jeder kennt die Existenz von Viren und Bakterien, die Krankheiten verursachen können. Aber es gibt weniger oft sieht, daß man auch krank werden aufgrund von Fehlern in der DNA. Wie funktioniert dieser Mechanismus funktioniert?

Wie der Körper funktioniert?

Der menschliche Körper besteht aus vielen Organen und Geweben, die zusammen aus Milliarden von Zellen. In jeder dieser Zellen ist unsere genetische Material in den Chromosomen. Die Chromosomen enthalten die vollständige genetische Information, die für die Entwicklung, Erhaltung und Vermehrung eines Individuums. Sie sind, um so lange Stränge, die aus einer Substanz, die wir als DNA bestehen vorgeschlagen.

Die DNA

DNA enthält den Code, der bereits unsere genetischen Merkmale erfasst. Ein DNA-Stück ein solches Merkmal enthält, ein so genanntes Gen. Jedes Gen enthält den Code für eine der vielen Proteinen in der der Körper besteht aus. Proteine ​​haben verschiedene Funktionen. Sie können als "Bausteine" oder Hormonen auftreten, sowie Enzyme, die bestimmte chemische Reaktionen einhergehen, eingesetzt werden. Proteine ​​sind lange Ketten von Aminosäuren. Es gibt 20 verschiedene Arten von Aminosäuren in Ihrem Körper. Die Anzahl der Aminosäuren, aus denen ein Protein-Molekül hergestellt wird, und die Reihenfolge, in der die Aminosäuren verhindern bestimmen die Eigenschaften und die Funktionsweise eines Proteins. Weil die Aminogruppe einer Aminosäure der Bindung an ein Molekül, mit der Carboxylgruppe einer anderen Aminosäure zu gehen, wird eine Bindung zwischen zwei Aminosäuren, die Art, wie ein langkettiger ausgebildet. Ein DNA-Molekül besteht aus zwei solcher Ketten. Diese werden in einer doppelten Spirale umeinander gewunden angeordnet. Jede Kette besteht aus Tausenden von miteinander verbundenen Nukleotiden. Ein Nukleotid besteht aus Desoxyribose, einer Stickstoffbase und einer Phosphatgruppe.
Die Informationen für die erbliche Eigenschaften eines Organismus wird in der Reihenfolge festgelegt, in denen die stickstoffhaltigen Basen in der DNA. Die Nukleotide unterscheiden sich lediglich in Stickstoffbasen, gibt es vier verschiedene: Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin. Sie stellen festen Paaren und dies wird durch Basenpaarung Wasserstoffbindungen erreicht. Adenin bindet mit Thymin, Guanin und Cytosin mit. Ein Chromosom enthält eine große Anzahl von Genen. Einem Gen vorhanden ist, beispielsweise ein Gen, das für die Augenfarbe, die aus Hunderten von Nukleotiden. Die stickstoffhaltigen Basen in einem Gen in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Diese Sequenzen können unterschiedlich sein. Damit enthält ein Allel für braune Augenfarbe einer anderen Reihenfolge als ein Allel für blaue Augenfarbe.
DNA-Replikation
Gene werden häufig kopiert, so dass die Zellteilung stattfinden kann. Dieser Vorgang wird als DNA-Replikation. Bei der DNA-Replikation sind einige Enzyme beteiligt. An verschiedenen Stellen in einem DNA-Molekül Wasserstoffbrücken werden so zwischen den Stickstoffbasen in den beiden Nukleotidketten gebrochen. Im Kernplasma beinhaltet freien Nukleotiden, auf die viele chemische Energie. Diese werden für die DNA-Replikation, die eine Stickstoffbase, Desoxyribose und drei Phosphatgruppen aufweisen. Dann ergeben sich unter dem Einfluß eines anderen Enzyms Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Stickstoffbasen und freien Nukleotiden in den beiden Ketten. Als Ergebnis bildet sich auf jeder alten DNA-Kette, ein neues komplementären Kette. In der DNA-Replikation, ist die DNA so einfach verdoppelt damit neue Zellen entwickeln können, dass alte ersetzen oder reparieren. Auf diese Weise wird der Körper aufgebaut ist. DNA-Replikation ist ein komplizierter Prozess, und dies kann auch viel falsch machen. Wenn Sie versuchen, diese Mängel zu heilen, kann die Gentherapie eine Lösung sein.
Regulation der Genexpression
Nahezu alle genetischen Eigenschaften werden über Transkription und Translation durch die Wirkung bestimmter Enzyme, die in den Zellen synthetisiert werden, ausgedrückt. Alle Körperzellen enthalten eine identische DNA-Menge, und sie in der Lage, Tausende von verschiedenen Enzymen. Wie könnte sehr unterschiedliche Enzyme in den Zellen der verschiedenen Geweben noch synthetisiert werden, ist aufgrund der Masse der DNA-Moleküle wird in den Chromosomen blockiert, so dass die Informationen in diesen Teilen kann nicht gelesen werden. Die in dieser DNA-Abschnitte enthalten Information wird durch die Stoffwechselreaktionen, die in der Zelle stattfinden, bestimmt. Die DNA in den Zellkern nicht Enzyme synthetisieren selbst; Dies ist zum großen Teil in den Ribosomen, wobei die Aminosäuren werden in einer bestimmten Reihenfolge verknüpft wurde. Zusätzlich kann die Genexpression durch Umweltfaktoren beeinflusst werden. Strukturgene enthalten, die Informationen für die Proteinsynthese in den Ribosomen. Hier entlang find Transkriptionsstelle, wodurch bestimmte RNA-Moleküle bilden.
Mutationen
In diesen Verfahren kann auftreten in denen Mutationen veränderte DNA: Die Reihenfolge der stickstoffhaltigen Basen in einem DNA-Molekül wird dann dauerhaft verändert. Einige Beispiele:
  • Stickstoffbasen kann Er zu ersetzen, verschwinden oder eingefügt werden. Dies wird als Punktmutation.
  • Es kann brechen ein Teil eines Chromosoms in mehreren Genen und heften sich an einem anderen Speicherort auf demselben Chromosom, oder auf einem anderen Chromosom. Dies wird als Chromosomenmutation.

Eine Mutation in einem in der Regel nicht den Effekt, dass es entlang diesem Gen-RNA-Moleküle treten bei einer anderen Reihenfolge von stickstoffhaltigen Basen. In den Ribosomen Dies führt zur Synthese von Proteinen mit einer veränderten Aminosäuresequenz. In der Enzymmoleküle wird nur sein, eine deutlich spürbare Wirkung auftreten, wie die Aminosäuresequenz hat oder in der Nähe des aktiven Zentrums der Moleküle verändert wurden; Wirksamkeit stark reduziert werden. Außerdem treten die meisten Mutationen in einem der Chromosomen eines Chromosomenpaars. Das andere Chromosom enthält eine nicht-mutierte Allel zusammen die Synthese von RNA unverändert fortgesetzt. Erbgutverändernde Stoffe, Stoffe, die Mutationen verursachen können, kann der DNA-Replikation in einem neuen Nukleotid Kette eingebaut werden: mutagene Substanzen können die Mutationsfrequenz zu erhöhen. DNA-Replikation ist nicht die einzige Ursache für Mutationen und Veränderungen sind nicht die einzige Ursache der Krankheit. Neben Mutationen können auch eine angeborene Erkrankung, denke zum Beispiel der Mukoviszidose oder Down-Syndrom. Beide sind Erbkrankheiten, die in den Genen liegen. Mukoviszidose durch einen Defekt in einem bestimmten Protein verursacht. Allerdings ist das Down-Syndrom durch, dass in der Sparte in den Keimzellen etwas verursacht schief geht und die Chromosomen nicht gleichmäßig verteilt. Dies wird als nicht-Trennung. So gibt es viele andere Beispiele für Fehler in der DNA.
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