Οι πληροφορίες που αποτελούν το «κατασκευαστικό σχέδιο» οποιουδήποτε οργανισμού κωδικοποιείται στο DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) -μόρια μεγάλου μήκους που συναντάμε στα κύτταρα. Κάθε κλώνος του DNA ονομάζεται χρωμόσωμα και αποτελείται από διαφορετικούς τομείς που ονομάζονται γονίδια. Το σύνολο των γονιδίων που αποτελούν τη συνταγή για την κατασκευή ενός οργανισμού ονομάζεται γονιδίωμα.
Το γονιδίωμα αποτελείται από ένα ολοκληρωμένο σύνολο οδηγιών για την κατασκευή και τη λειτουργία του σώματος του οργανισμού. Οι οδηγίες αντιγράφονται κυριολεκτικά σε κάθε κύτταρο του σώματος και λένε σε καθένα τι να γίνει και τι να κάνει να γίνει οστικό κύτταρο και να σκληρύνει μέσω συσσώρευσης μεταλλικών στοιχείων, ή να γίνει νευρικό κύτταρο και να μεταφέρει νευρικά ερεθίσματα, και ούτω καθεξής.
Γονίδια
Κάθε γονίδιο δίνει οδηγίες στο σώμα για να παρασκευάσει μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Οι πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για όλες τις λειτουργίες που λαμβάνουν χώρα μέσα στο σώμα, από την πέψη και την ανάπτυξη μέχρι την καταπολέμηση των ασθενειών. Κάθε κύτταρο ακολουθεί μόνο τις οδηγίες παρασκευής των πρωτεϊνών που χρειάζεται διαβάζει μόνο τα αντίστοιχα τμήματα του DNA. Τα υπόλοιπα περιελίσσονται σε ένα σημείο χωρίς πρόσβαση και απενεργοποιούνται.
Συνήθως φανταζόμαστε τα χρωμοσώματα σαν υπόγειους σταθμούς τρένου σημειωμένους επάνω σε έναν χάρτη: Βλέπουμε μόνο τους σταθμούς, αλλά κάτω από το έδαφος υπάρχουν σιδηροδρομικές γραμμές –μη κωδικοποιητικά τμήματα DNA που τους ενώνουν. Τα γονίδια των οποίων τη λειτουργία έχουμε ανακαλύψει αποτελούν μόλις το 2% περίπου του συνολικού μήκους των χρωμοσωμάτων. Οι επιστήμονες διερευνούν ακόμη τον ρόλο του υπόλοιπου 98%. Φαίνεται ότι μία λειτουργεία που επιτελεί το μη κωδικοποιητικό τμήμα του DNA είναι να λέει σε κάθε κύτταρο ποιες από τις πρωτεΐνες πρέπει να παρασκευάσει. Αφού κάθε κύτταρο διαθέτει ολόκληρο το σύνολο των οδηγιών, η πληροφορία αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική. Για παράδειγμα, δεν θα θέλατε τα κύτταρα στο εσωτερικό των ματιών σας να παράγουν πεπτικά ένζυμα.
Τι κάνουν αυτά τα γονίδια;
Πολλά κύτταρα σε διαφορετικούς οργανισμούς πρέπει να επιτελέσουν παρόμοιες ή ταυτόσημες λειτουργίες. Παρότι μπορεί να μη μοιάζετε με μαρούλι, τα κύτταρα σας εκτελούν πολλές διεργασίες που κάνει και ένα φυτό. Συγκεκριμένες κυτταρικές διεργασίες είναι ίδιες σε όλους ή στους περισσότερους οργανισμούς, όπως, μεταξύ άλλων, ο τρόπος με τον οποίο διαιρούνται τα κύτταρα και λαμβάνουν ενέργεια από τη γλυκόζη κατά τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής.
Έτσι, παρότι το μεγαλύτερο μέρος του ανθρώπινου σώματος δεν μοιάζει ούτε στο ελάχιστο με μαρούλι, έχει παρόμοιες λειτουργίες και διεργασίες με άλλα φυτά και ζώα, ιδιαίτερα με άλλα θηλαστικά. Αυτό εξηγεί το μεγαλύτερο μέρος του γονιδιώματός μας που μοιραζόμαστε με άλλα ζώα.
ΟΛΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΜΕΝΑ
Η δομή του DNA είναι μια διπλή έλικα ανάμεσα στους δύο κλώνους της οποίας υπάρχουν σύνδεσμοι που μοιάζουν με σκαλοπάτια μιας σκάλας. Κάθε «σκαλοπάτι» αποτελείται από ένα ζεύγος νιτρογενών «βάσεων» (οι βάσεις είναι αλκαλικές ουσίες που σχηματίζουν άλατα όταν αναμειγνύονται με κάποιο οξύ). Αποκαλούνται ζεύγη βάσεων και είναι πάντα αδενίνη-θυμίνη και γουανίνη-κυτοσίνη –δεν μπορούν να συνδυαστούν με διαφορετικό τρόπο.
Τα ζεύγη βάσεων απαντώνται σε ομάδες των τριών που αποκαλούνται «κωδικόνια». Καθώς κάθε ζεύγος μπορεί να ξεκινήσει με οποιαδήποτε από τις τέσσερις βάσεις και σε κάθε κωδικόνιο υπάρχουν τρία ζεύγη, συνολικά υπάρχουν 4 x 4 x 4 = 64 συνδυασμοί. Μια αλληλουχία κωδικονίων δίνει τη συνταγή για μια πρωτεΐνη –την πληροφορία που πρέπει να παράσχει το γονίδιο προκειμένου το κύτταρο να συνθέσει τις πρωτεΐνες που χρειάζεται. Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα. Υπάρχουν αρκετά κωδικόνια για καθένα από το 20 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται στη σύνθεση πρωτεϊνών ώστε να έχει καθένα τον δικό του κώδικα. Υπάρχουν επίσης συγκεκριμένα «αρχικά» και «τελικά» κωδικόνια που σημειώνουν την αρχή και το τέλος ενός γονιδίου.
ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΔΕΝ ΜΕΤΡΑΕΙ
Το ανθρώπινο γονιδίωμα διαθέτει 46 χρωμοσώματα με περίπου 3.2 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Συγκριτικά, η μαγιά έχει μόνο 12 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων, κάποια βακτήρια έχουν λίγο περισσότερα από 100.000 και το μυρμήγκι έχει 480 εκατομμύρια Αλλά μη νιώθετε ανώτεροι λόγω του τεράστιου γονιδ ματός σας. Ο δίπνευστος έχει 130 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου