Le più importanti funzioni di DNA e RNA
il funzioni di DNA e RNA sono vitali per l'organismo. Sono acidi essenziali per la sopravvivenza umana e si completano a vicenda.
La funzione principale del DNA o acido desossiribonucleico è quello di contenere l'informazione genetica di un essere vivente, tale informazione genetica è niente di più e niente di meno che la "ricetta" di tutte le caratteristiche fisiche e strutturali dell'organismo.
Nel DNA sono contenute informazioni su quante cellule devono avere ciascun organo, quanto spesso devono rigenerarsi, come devono lavorare per mantenere un equilibrio all'interno dell'organo e con altri sistemi corporei.
Questa informazione è contenuta nella forma di 2 catene avvolte e unite tra loro da nucleotidi, che formano quelli che sembrano i pioli di una scala.
RNA o acido ribonucleico è considerato un DNA secondario con una funzione meno importante, quando in realtà senza di esso, il DNA sarebbe una grande quantità di informazioni che sarebbe inutile, in quanto si limita al nucleo delle cellule eucariotiche, dove nessun Puoi andartene senza motivo.
Le funzioni di queste molecole sono vitali per la sopravvivenza di ogni essere vivente e sono riassunte di seguito.
Principali funzioni del DNA e dell'RNA
Funzioni del DNA
1- Replica
Il DNA è presente in ogni nucleo delle cellule del corpo, indipendentemente da quale organo o tessuto si formino, l'informazione deve essere completa, anche se non tutto è necessario per quell'area del corpo.
Pertanto, il DNA deve essere replicato ogni volta che una cellula deve essere divisa, poiché le due cellule figlie che rimangono dopo questa divisione (nota come mitosi) devono avere esattamente le stesse informazioni della cellula progenitrice.
Ora, è noto che ci sono cellule del corpo che si riproducono più velocemente di altre, come quelle dell'epidermide (strato più esterno della pelle), che viene completamente rinnovata ogni 28 giorni.
Per eseguire questo rinnovamento, le cellule devono replicarsi rapidamente, ma come possono replicarsi così rapidamente se ogni cella ha almeno 2 metri di filamenti di DNA?
La risposta è semplice anche se il processo in sé non lo è, perché per le 2 cellule figlie di essere con lo stesso materiale genetico, i 2 metri di catena del DNA devono essere replicati con il minor numero possibile di errori. Per questo, un gran numero di enzimi e processi che consentono le seguenti attività simultanee entrano nel processo:
- La catena si srotola (capita di essere un'elica, di essere una struttura lineare)
- Le catene sono separate esattamente al centro
- La parte mancante di ogni catena è formata
Solo se questo si verifica nello stesso momento, puoi ottenere metri e metri di DNA da molte cellule che si stanno replicando, duplicati per rinnovare i tessuti.
2- Coding
Tutte le funzioni delle cellule sono svolte da proteine. Ogni ordine emesso dal nucleo è in realtà un messaggio di codice diverso da quello precedente nell'ordine in cui vengono presentate le proteine.
Grazie a questo, una delle principali funzioni del DNA è sintetizzato o "fare" la proteina è necessario ogni cella, come una cellula del fegato non ha le stesse funzioni del rene, così i loro "istruzioni" non sono la stessa , cioè, le loro proteine sono diverse.
DNA stesso lavoro, è sapere quali proteine vengono utilizzati per ogni funzione delle cellule, indica il fine di sintetizzare e inviare la ricetta del reticolo endoplasmatico rugoso (RER) può fare.
3- Differenziazione cellulare
Ti sei mai chiesto come un ovulo e uno spermatozoo possano formare un nuovo essere completamente diverso? La risposta è DNA.
All'inizio della formazione di un nuovo essere c'è solo una cellula, prodotto dell'unione dell'ovulo e dello sperma, con le caratteristiche genetiche della madre e del padre.
Questa cellula è conosciuta come la cellula staminale, da cui derivano tutte le altre, attraverso un processo chiamato differenziazione, realizzato grazie alle informazioni contenute nel DNA.
Il DNA sa quante cellule ci devono essere e quali funzioni devono soddisfare per formare ogni organo e ogni parte del corpo, come i polmoni, il fegato, lo stomaco, per citarne alcuni.
Per differenziare la struttura di una cellula da un organo a quella di un altro, il DNA governa semplicemente le caratteristiche strutturali che deve avere attraverso le proteine che le consente di sintetizzare durante la sua formazione.
Assegna anche la sua funzione attraverso ricette proteiche che ti permetteranno di usare, che saranno sempre esattamente ciò di cui hai bisogno in base all'organo in cui si trova e al suo posto al suo interno.
Ad esempio, ricette proteine cellule dello stomaco possono essere utilizzati, sono primariamente enzimi creazione e acidi dello stomaco, mentre il cervello sono principalmente sostanze che permettono la trasmissione degli impulsi nervosi.
In questo modo, tutte le celle hanno l'informazione completa nel loro nucleo, ma hanno solo accesso a quella che consente loro di svolgere la funzione per cui sono state create.
4- Evoluzione e adattamento
L'evoluzione è il processo mediante il quale gli esseri viventi cambiano le loro caratteristiche fisiche e genetiche per adattarsi all'ambiente e sopravvivere.
L'adattamento è l'insieme di cambiamenti fisici che un essere vivente sperimenta per sopravvivere all'ambiente, specialmente quando è avverso.
Per uno dei due meccanismi sopra citati, il DNA è necessario, dal momento che ci deve essere un cambiamento fisico in una specie, è necessario che sia fatto a livello genetico. Solo allora il cambiamento continuerà nella loro progenie e non scomparirà. Questo cambiamento a livello genetico è anche noto come mutazione.
La mutazione è una variazione nel codice genetico, questa variazione può essere casuale o per adattamento, come menzionato nel più famoso esempio di Lamarck.
Le giraffe erano animali con un collo non più lungo di quello di un cavallo, ma col passare del tempo e il cibo era scarso all'altezza che potevano prenderlo, si sforzarono e si allungarono di più per raggiungerlo.
Con il passare del tempo, questa modifica ha indotto la specie a allungare il collo, così che alla fine di tutte le generazioni, è rimasta esattamente come è conosciuta oggi. Tuttavia, i campioni di giraffa che non hanno raggiunto questo adattamento all'ambiente sono periti.
Perché le giraffe iniziassero ad avere un collo più lungo, doveva esserci una modifica nel DNA, quindi la caratteristica passava di generazione in generazione senza perdersi.
Funzioni di RNA
L'RNA è l'unico contatto con l'esterno del nucleo che ha il DNA. Per svolgere le sue funzioni, è diviso in 3 tipi, ciascuno con una funzione e caratteristiche diverse.
1- Messenger RNA (mRNA)
È responsabile di prendere gli ordini del DNA al citoplasma, cioè agli organelli che sono indicati per eseguirli. Lo fa per mezzo di una sequenza di proteine dettate dal DNA, che solo l'organello per cui sono destinati può comprendere.
2- RNA ribosomiale (rRNA)
È responsabile della fornitura di ricette o sequenze esatte per ogni funzione cellulare. Cioè, se l'ordine del DNA è quello di creare 5 proteine per il muscolo, il rRNA sarà responsabile di fornire la sequenza esatta per quelle proteine, dal momento che gli organelli, sebbene siano in grado di seguire gli ordini, non conoscono le sequenze.
3- Trasferire l'RNA (tRNA)
Una proteina è in realtà una catena di aminoacidi, che sono essi stessi come perle su una collana, ognuno di un colore diverso. A seconda di come i colori sono ordinati è la proteina che sta per essere formata.
Una volta che il DNA ha dato l'ordine di creare una proteina, l'mRNA lo ha portato all'organello corrispondente e l'rRNA ha fornito la ricetta. il tRNA è incaricato di dare gli ingredienti, cioè gli amminoacidi, in modo che possano essere sequenziati correttamente e creare la nuova proteina.
Come puoi vedere, il DNA e l'RNA sono una parte fondamentale della vita di un organismo, e nessuno dei due può sopravvivere senza l'altro, perché sono in se stessi due parti complementari di una struttura.
riferimenti
- Biologia molecolare della cellula. 4a edizione. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Estratto da ncbi.nlm.nih.gov.
- Leggi IT, Young RA. Trascrizione di geni codificanti proteine eucariotiche. Revisione annuale della genetica. 2000; pagine 77-137. Estratto da: cm.jefferson.edu.
- Confrontare e contrastare DNA e RNA di Samuel Markings, recuperati da sciencing.com.
- DNA - RNA - ProteinJosefin Lysell, studente di medicina, Karolinska Institutet Fredrik Eidhagen, studente di medicina, Karolinska Institutet, Svezia. Estratto da nobelprize.org.
- DNA: definizione, struttura e scoperta di Rachael Rettner, Senior Writer | 6 giugno 2013. Estratto da livescience.com.
- Le strutture del DNA e dell'RNA di Watson, p. 2 - 25. Estratto del documento PDF recuperato da biology.kenyon.edu.
- G-quadruplex e ruoli regolatori in biologia di Daniela Rhodes Hans J. Lipps Nucleic Acids Res (2015) Pubblicato: 10 ottobre 2015. Estratto da academic.oup.com.