Figur 3. DNA bestående af de fire baser danner en dobbelthelix. Den samlede struktur er et kromosom. Det ses, hvordan DNA-baserne parrer sig to og to. Adenin parrer med thymin, og guanin parrer med cytosin. En DNA-bases ”makker” kaldes den komplementære base.
Opsummering
DNA, der er vores biologiske arvemateriale, findes i alle levende organismers celler. DNA er nukleinsyrer, der består af nukleotider. De består af tre dele; en phosphatgruppe, en kulhydratgruppe og en nitrogenholdig base. DNA har fire forskellige nitrogenholdige baser, adenin (A), thymin (T), cytosin (C), og guanin (G). RNA, der også er en nukleinsyre, ligner DNA. En forskel er basen thymin, som er udskiftet med basen uracil (U). DNA er en dobbelthelix, hvor de to strenge holdes sammen af hydrogenbindinger mellem baserne. Basen A bindes altid til basen T og basen C bindes altid til basen G. DNA i en enkelt celle kan udfoldes til en 2 meter lang streng. For at kroppen kan rumme så meget DNA, pakkes DNA meget kompakt omkring histoner. Denne pakning udgør kromosomet.
Hvordan omsættes den genetiske information i cellen?
Fra en celles gener afsendes beskeder, som indeholder instrukser til at danne funktionelle proteiner, der er nødvendige for cellen. Denne informationsoverførsel er med til at bestemme cellens fænotype (udseende og funktion – f.eks. om cellen skal være en hudcelle eller en muskelcelle). Typen og mængden af protein, der er til stede i en celle, afhænger af genotypen, som er gensammensætningen af cellens kromosomer (et menneskes 46 kromosomer kan deles op i 2 x 23 kromosomer, hvoraf det ene kommer fra ens mor, og det andet fra ens far). Det er genotypen og udefrakommende faktorer, der tilsammen bestemmer fænotypen af cellen og derved organismen.
“Det centrale dogme” indenfor molekylærbiologien er et princip, der siger, at omsætningen af information sker fra DNA over RNA til protein. Kort beskrevet omskrives (transkriberes) DNA i den menneskelige cellekerne til små transportable RNA-molekyler, som efter processering kaldes messenger RNA (mRNA). Herefter transporteres mRNA ud af kernen, og i cytoplasmaet aflæses koden i mRNA’et af ribosomerne, som oversætter (translaterer) denne kode til aminosyrer, der er byggestenene i proteiner. På denne måde syntetiseres alle cellens nødvendige proteiner.
DNA -> mRNA-> aminosyrer -> protein -> celle-fænotype -> organisme-fænotype
Den konkrete måde, hvorpå mRNA’et koder for en aminosyre bestemmes af nukleotiderne. Når tre nukleotider sidder i række udgør de et codon. Hvert codon koder for én aminosyre. Og et protein, som er lavet af 100 aminosyrer, stammer således fra et gen med minimum 300 nukleotider. Da der findes 4 forskellige nukleotider i hhv. DNA og RNA (basen T er byttet om med U i RNA), findes der i alt 43 = 64 forskellige codons. Da der kun benyttes 20 forskellige typer af aminosyrer i proteiner, er der dog mange af disse codons, som koder for de samme aminosyrer. I tabel 1 kan alle de forskellige codons ses, og det fremgår hvilke aminosyrer (eller stop-codon), som de koder for.
Tabel 1. Oversigt over den genetiske kode. Det ses, at flere codons koder for samme aminosyre.