ADN: din ce este format si cum functioneaza
28 martie 2023
Echipa Editoriala Poliana
ADN-ul, abrevierea utilizata pentru acidul dezoxiribonucleic, reprezinta una dintre cele mai importante molecule intalnite in lumea tuturor organismelor vii, intrucat detine toata informatia genetica necesara sintezei, dezvoltarii si functiei componentelor sale. Acesta are o structura bine delimitata, fiecare parte ce il constituie avand un rol bine definit.
Afla mai departe mai multe despre structura ADN-ului, rolul pe care acesta il are, in ce functii este implicat, dar si cum se deosebeste acesta de o alta molecula asemanatoare, numita ARN.
- Ce este ADN-ul
- Structura ADN (codul ADN). Structura secundara a ADN
- Rolul ADN-ului
- ADN si ARN. Asemanari si deosebiri
- ADN-ul si functiile organismului
Ce este ADN-ul
ADN-ul este o molecula indispensabila vietii, regasita intr-o multitudine de celule si organisme vii, pornind de la microorganisme precum virusuri si ajungand pana la mamifere de talie mare (ADN definitie).
Aceasta molecula de dimensiuni extrem de mici (aproximativ 10 nanometri) detine toata informatia ereditara necesara sintezei, functionarii si incetarii din functionare a formelor celulare.
ADN-ul este regasit preponderent la nivelul nucleului, parte componenta a celulelor procariote si eucariote.
Un procent mic din totalul ADN-ului se regaseste, insa, la nivelul mitocondriei, sursa principala de energie a celulei si, implicit, a organismului. Acest tip particular de ADN poarta numele de ADN mitocondrial sau mtDNA.
Structura ADN (codul ADN). Structura secundara a ADN
Unitatile de baza
Cele patru tipuri de unitati sunt nucleotide ce poarta numele de adenina, citozina, guanina si timina. Din punctul de vedere al compozitiei, acestea sunt alcatuite dintr-un zahar (dezoxiriboza), o grupare fosfat si o baza azotata.
Bazele azotate din compozitia nucleotidelor au proprietatea de a se lega intre ele prin punti de hidrogen, formand asa-numitele perechi de baza. Totusi, unirea lor nu este una intamplatoare, astfel ca, in cadrul unei molecule de ADN, adenina se leaga intotdeauna de timina, iar guanina, de citozina.
Catenele
Organizarea formei finale a ADN-ului presupune atat legarea nucleotidelor cu realizarea perechilor de baza, cat si incorporarea acestora intr-o matrice stabila, prin sustinerea lor in cadrul a doua catene.
Aceste catene sunt structuri complementare, unite prin intermediul perechilor de baza atasate la nivelul lor. Astfel, capatul fiecarei pereche de baza este unit de cate o catena, iar forma finala capata un aspect spiralat (de dublu helix), datorita fortelor generate in procesul de sinteza.
Codul ADN
Ordinea in care perechile de nucleotide sunt asezate in cadrul ADN-ului reprezinta baza informatiei genetice. Aceasta ordine poarta denumirea de cod genetic (codul ADN) si este schema de instructiuni utilizata in cadrul sintezei proteinelor.
Codul ADN este metoda prin care fiecare microorganism (ex: virus, bacterie) si organism (ADN uman) este deosebit. Este motivul pentru care avem infatisari diferite, procese biologice diferite (ex: imbatranirea), precum si riscul fata de anumite modificari patologice.
Rolul ADN-ului
Datorita secventei perechilor de baze din cadrul structurii ADN-ului (prin urmare, gratie codului genetic), ADN-ul detine toata informatia necesara atat sintezei componentelor organismelor, cat si modului de asamblare si functionare a acestora.
Practic, la nivel celular, informatia oferita de ADN este citita, tradusa si pusa in aplicare in scopul sintezei proteinelor structurale si functionale. Fiecare proteina este constituita din mai multi aminoacizi, iar fiecare aminoacid beneficiaza de propriul set de instructiuni.
De exemplu, o suita de perechi de baze precum timina – guanina – guanina este specifica aminoacidului triptofan. Alte suite sunt specifice celorlalti aminoacizi ce vor intra in alcatuirea proteinelor necesare organismului.
Prin urmare, atat in mod direct, cat si indirect, ADN-ul este responsabil pentru dirijarea formarii corpului pana la atingerea infatisarii finale si pentru modul de functionare al tuturor proceselor vitale.
ADN si ARN. Asemanari si deosebiri
Spre deosebire de molecula de ADN, o alta molecula alcatuita din patru tipuri de perechi de baze diferite si capabila sa transmita si sa proceseze informatia genetica este ARN (acid ribonucleic). Acest acid nucleic are in componenta sa adenina, guanina, citozina si uracil (substituentul timinei, in acest caz), iar zaharul continut este riboza.
O alta diferenta semnificativa (pe langa perechile de baze) in raport cu ADN-ul este prezenta unei singure catene spiralate.
Daca ADN-ul se poate regasi sub doua forme (nuclear si mitocondrial), ARN-ul este de trei tipuri: ARN mesager (mRNA), ARN de transfer (tRNA) si ARN ribozomal (rRNA).
ADN-ul si functiile organismului
ADN-ul si imbatranirea
Unul dintre procesele fiziologice in care ADN are o pondere mare il reprezinta imbatranirea. Pe masura ce parcurgem ani din viata, ADN-ul sufera modificari structurale care, in mod normal, sunt rapid corectate.
La un moment dat, insa, repararea ADN-ului nu se mai poate realiza la fel de eficient, facand loc compusilor numiti radicali liberi sa se acumuleze si sa determine o afectare celulara progresiva.
Desi exista, inca, o multitudine de studii ce se realizeaza in jurul procesului de imbatranire si in ceea ce priveste rolul pe care ADN-ul il joaca, ramane o certitudine implicarea sa in cadrul acestui fenomen.
ADN-ul si starile patologice
Precum in cazul procesului de imbatranire, o molecula de ADN ce a suferit modificari structurale (mutatii) si nu a putut fi reparata poate fi sursa unor stari patologice precum cancerul, anemia (de cauza intrinseca), dar si alte boli (ex: fibroza chistica).
Mutatiile la nivelul ADN pot fi punctiforme, respectiv inlocuirea unei singure nucleotide (substitutie), dar pot fi si mai extinse, constand in deletii (stergeri) ale unor secvente de nucleotide sau insertii a unor noi nucleotide.
Uneori mutatiile sunt induse de expunerea la unii factori nocivi, cum ar fi radiatii UV, substanțe chimice, raze X sau alt agent de mediu, insa adesea survin spontan, drept rezultatul reactiilor naturale ce au loc in organism.
Este important, totusi, de retinut faptul ca o mutatie in structura ADN-ului nu este intotdeauna echivalenta cu dezvoltarea unei boli severe, ci poate doar predispune persoana respectiva la aparitia acesteia, de-a lungul vietii.
Pentru a putea minimiza acest risc, este esential ca stilul de viata sa fie intotdeauna unul echilibrat si sanatos.
In concluzie, ADN-ul este o molecula indispensabila majoritatii formelor celulare si, implicit, organismului uman. Structura sa bine delimitata detine informatia necesara tuturor componentelor si functiilor de la nivelul corpului, astfel ca o mutatie la acest nivel poate avea un impact semnificativ atat asupra proceselor fiziologice, cat si asupra celor patologice.
Bibliografie:
ADN https://www.healthline.com/health/what-is-dna#dna-and-health
Acid dezoxiribonucleic https://www.genome.gov/genetics-glossary/Deoxyribonucleic-Acid#:~:text=Deoxyribonucleic%20acid%20(abbreviated%20DNA)%20is,known%20as%20a%20double%20helix.
Ce este ADN https://medlineplus.gov/genetics/understanding/basics/dna/
Definitie ADN https://www.britannica.com/science/DNA
Generalitati https://www.nature.com/scitable/topicpage/introduction-what-is-dna-6579978/
Codul ADN https://www.medicalnewstoday.com/articles/319818
Despre codul ADN https://www.genome.gov/genetics-glossary/Genetic-Code#:~:text=%E2%80%8BGenetic%20Code&text=Each%20gene’s%20code%20uses%20the,each%20position%20within%20a%20protein.
