Что такое ДНК, каковы ее функции и значение для живых организмов

ДНК - это дезоксирибонуклеиновая кислота, которая обеспечивает сохранность и передачу генетической информации. В ее структуре зашифрована информация о структуре РНК и всех белков организма. Открыта данная структура швейцарцем И.Мишлером в 1869 году.

Видео: ЕГЭ. Биология. 3.3. Нуклеиновые кислоты. Строение, нуклеотиды, строение, свойства и функции ДНК.

Сначала настоящие свойства ДНК были неизвестными. Считалось, что она отвечает за сохранение в организме фосфора, а о ее свойствах передавать информацию даже не догадывались, поскольку носителями наследственной информации традиционно считались белки. Лишь в 1944 после ряда экспериментов по трансформации бактерий было выяснено, что такое ДНК, а также определены ее основные функции. После 1952 года сведения о данной молекуле расширились - стало известно, что именно она является главным носителем информации о структуре генотипа (совокупность генов в организме), однако в то время о самой ее структуре еще ничего не знали, строение ДНК было не расшифровано.

Ее молекулярная структура была расшифрована в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. Они определили, что такое ДНК – молекула в виде двойной спирали, состоящей из дезоксирибозы и фосфатных групп, которые связываются азотистыми основаниями - аденином, цитозином, гуанином и тимином.

Видео: Невидимая жизнь: Единство живых организмов / 2 серия

Надо отметить, что сочетание этих основ имеет четко определенный порядок - аденин соединяется только с тимином, а гуанин с цитозином, что обеспечивает правильное и четкое самовоспроизведение молекулы ДНК по принципу комплементарности с одной из ее дочерних спиралей.

Такое четкое определение молекулярного строения дало возможность лучше понять, что такое ДНК - структура, которая сохраняет генетический код и является основой наследственности всех живых организмов, в том числе эукариот и некоторых вирусов.

Генетический код хранится в виде определенной нуклеотидной последовательности. Так, каждая аминокислота белка кодируется тремя нуклеотидами, а последовательность кислот являет собой гены.

При любых изменениях в структуре ДНК возникают точечные или генные мутации. Точечные мутационные изменения заключаются в нарушении молекулярной структуры, которые легко обнаружить биохимическим или гибридологическим анализом. Генные мутации появляются при изменении чередования нуклеотидов, что является результатом таких процессов, как транзиция, трансверсия, вставка или выпадение отдельных пар азотистых оснований, которые нарушают функционирование и свойства ДНК.

Видео: Нуклеиновые кислоты

Если подобные структурные изменения ведут к искажению важных участков полипептида, то в организме возникают серьезные нарушения, которые предопределяют не только нарушение развития организмов, но и их гибель. Так, мутации могут возникать еще при внутриутробном развитии, что становится причиной рождения мертвых или нежизнеспособных детей. Кроме этого, подобные нарушения лежат в основе многих врожденных пороков, которые могут передаваться последующим поколениям.

Если суммировать вышесказанное, то можно сделать вывод относительно того, что такое ДНК - это чрезвычайно важная структура генетической информации, которая является основным компонентом хромосом. Кроме этого, ДНК - кислота, которая отвечает за реализацию наследственной информации и функционирование живых организмов.