Tiedon koodaus DNA:han

Seuraa 
Viestejä39
Liittynyt29.4.2008

DNA-kierteessä täytyy olla valtava määrä tietoa, siitä miten solu kehittyy ja erikoistuu. Onko siitä mitään tietoa, että miten nuo ohjeet DNA:ssa ovat? Ovatko ne kemiallisessa muodossa vai miten?

Kommentit (9)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Emästen järjestyksessä. Siitä riippuu millaista protetiinia se tuottaa.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija
rka1
DNA-kierteessä täytyy olla valtava määrä tietoa, siitä miten solu kehittyy ja erikoistuu. Onko siitä mitään tietoa, että miten nuo ohjeet DNA:ssa ovat? Ovatko ne kemiallisessa muodossa vai miten?

Onhan tätä tutkittu reilut 50 vuotta melkoisen aktiivisesti.

Homma toimii niin, että DNA-molekyyli koostuu sokeriosien ketjusta, joka toimii ikään kuin tikkaiden pystypuina, ja emäksistä, jotka ovat tikkaiden puolat. Emäksiä on neljä erilaista: A, T, C ja G (adeniini, tymiini, sytosiini, guaniini). Näiden neljän aakkosen muodostamaan ketjuun kaikki informaatio on koodattu. Esimerkiksi ihmisen genomissa on vähän reilu kolme miljardia emäsparia, mutta vain 1,5 % siitä osallistuu varsinaisten proteiinien tuottamiseen.
Nämä emäsparit toimivat ikäänkuin muottina siihen, millaisia RNA-molekyylejä ja proteiineja solu tuottaa. Siinähän se kaikessa yksinkertaisuudessaan on, mutta oikeasti kuvio on tietysti paljon monimutkaisempi. Erilaiset järjestelmät säätelevät sitä, mitä proteiineja tuotetaan, milloin ja kuinka paljon, ja ne tunnetaan vielä melko huonosti.

Linkkejä aiheeseen:
http://fi.wikipedia.org/wiki/DNA
http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodu ... 2/dna.html
http://en.wikipedia.org/wiki/DNA
http://en.wikipedia.org/wiki/Genome

Vierailija

Emäsparit ovat AT-CG sekä lähetti-RNA:ssa AU(urasiili)-CG, taisi puuttua tuosta Mei Longin muuten hyvästä vastauksesta.

Proteiinisynteesi lyhyenlaiskasti rekonstruoituna:
Transkriptio:
Tumassa DNA-kopioidaan lähetti-RNA:han.

Translaatio:
lähetti-RNA luetaan ribosomien pinnalla, jossa siirtäjä-RNA tunnistaa emässarjasta päätyosaansa vastaavan kodonin eli emästripletin. Siirtäjä-RNA:n päissä olevat aminohapot liittyvät yhteen aminohappoketjuksi, joka puolestaan saa avaruudellisen muotonsa (proteiinin tertiäärirakenteen) vesipakoisuuden ja kemiallisten sidosten seurauksena - siis taipuu sykkyrälle.

Valmistuneella proteiinilla on sitten jokin funktio solun aineenvaihdunnassa ja pitäydyn nyt solutasolla, koska siitähän nimenomaan oli kyse.

Mei Long kirjoitti:

Erilaiset järjestelmät säätelevät sitä, mitä proteiineja tuotetaan, milloin ja kuinka paljon, ja ne tunnetaan vielä melko huonosti.

Asiasta toiseen, millä teorioilla selitetään sitten tuota muutosta solutasolta fenotyypissä ilmeneviin muutoksiin?

EDIT1: Täysin varma en ole tuosta proteeinisynteesin kulusta, joten suosittelen tarkistamaan oikeasta lähteestä.

Vierailija

Jonkin verran tietoa on koodattu kierteiden väliseen vaihe-eroon.

Jos näin ei olisi, niin kaksoiskierrettä ei olisi. Ei bitti voi sanoa että hei, haluan olla osa 8-bittistä tavua, esim haluan olla K-kirjaimen keskimmäinen bitti ascii-järjestelmässä.

Eihän bitti voi tajuta yläpuolen rakenteita. Eikä emäs voi määrätä että mepä ollaan nyt kaksoiskierteellä.

Vierailija

DNA kaksoiskierre sisältää valtavasti tietoa solun kehityksestä ja erilaistumisesta, mutta yksittäinen deoksiribonukleiiniketju ei ole koko totuus. Solun kehitykseen (esim. ihmisessä) vaikuttavat myös ympäröivien solujen tai kaukaistenkin solujen antamat erilaiset signaalit, joiden avulla solu saadaan erikoistumaan, jakautumaan tai jopa kuolemaan.

Lisäksi yksittäisen solun toimintaan ja siihen, mitä geenejä ekspressoidaan liittyy erilaiset epigeneettiset tekijät, jotka voivat myös periytyä ("geenin päällä"). Epigeneettisiä tekijöitä on useita erilaisia, kuten erilaiset histonimodifikaatiot. Tässä linkissä lisää tietoa epigenetiikasta:http://www.ehponline.org/members/2006/114-3/focus.html

Vierailija
Maurizo
DNA kaksoiskierre sisältää valtavasti tietoa solun kehityksestä ja erilaistumisesta, mutta yksittäinen deoksiribonukleiiniketju ei ole koko totuus. Solun kehitykseen (esim. ihmisessä) vaikuttavat myös ympäröivien solujen tai kaukaistenkin solujen antamat erilaiset signaalit, joiden avulla solu saadaan erikoistumaan, jakautumaan tai jopa kuolemaan.

Lisäksi yksittäisen solun toimintaan ja siihen, mitä geenejä ekspressoidaan liittyy erilaiset epigeneettiset tekijät, jotka voivat myös periytyä ("geenin päällä"). Epigeneettisiä tekijöitä on useita erilaisia, kuten erilaiset histonimodifikaatiot. Tässä linkissä lisää tietoa epigenetiikasta:http://www.ehponline.org/members/2006/114-3/focus.html[/quote]


Hmm, eivätkös nuo signaalitkin ole koodattuna DNA:han. Eikö epigeneettisiä muutoksiakin solussa ohjaa geenit, esim. juuri eräät entsyymit, jotka vaikuttavat ekspressioon ovat koodattuna DNA:han.

Tietysti ympäristötekijät voivat aiheuttaa epigeneettisiä muutoksia, aivan kuten ne voivat aiheuttaa muutoksia DNA:hankin.

Eli toisin sanoen kaikki informaatio, mitä solun normaaliin toimintaan kaivataan löytyisi DNA:sta.

Vierailija
Twilight
Hmm, eivätkös nuo signaalitkin ole koodattuna DNA:han. Eikö epigeneettisiä muutoksiakin solussa ohjaa geenit, esim. juuri eräät entsyymit, jotka vaikuttavat ekspressioon ovat koodattuna DNA:han.

Tietysti ympäristötekijät voivat aiheuttaa epigeneettisiä muutoksia, aivan kuten ne voivat aiheuttaa muutoksia DNA:hankin.

Eli toisin sanoen kaikki informaatio, mitä solun normaaliin toimintaan kaivataan löytyisi DNA:sta.





Jos puhutaan yhden yksilön soluista niin sen sisältämä DNA ei välttämättä voi vaikuttaa kaikkiin epigeneettisiin säätelytekijöihin, jotka voivat periytyä DNA:n kanssa useiden sukupolvienkin takaa.

Toki alkuperäiset muutokset epigeneettisiin säätelytekijöihin on tapahtunut proteiinien toimesta, joita koodaavat geenit ovat taas aktivoituneet esimerkiksi joidenkin ympäristötekijöiden vaikutuksesta, esim. nälänhätä. Epigenetiikka muodostaa mielenkiintoisen linkin ympäristön ja geenien välille. Nykyään juuri epigenetiikan takia Jean-Baptiste Lamarckin ajatukset ominaisuuksien periytymisestä ovat tulleet jälleen ajankohtaisiksi.

Epigenetiikka on vielä niin nuori tutkimuksen ala, ettei sen kaikkia säätelymekanismeja ole läheskään vielä saatu selvitetyksi, vaikka epigenetiikalla on suuri merkitys fysiologiassa esim. syövän synnyssä.

Vierailija
Maurizo
Twilight
Hmm, eivätkös nuo signaalitkin ole koodattuna DNA:han. Eikö epigeneettisiä muutoksiakin solussa ohjaa geenit, esim. juuri eräät entsyymit, jotka vaikuttavat ekspressioon ovat koodattuna DNA:han.

Tietysti ympäristötekijät voivat aiheuttaa epigeneettisiä muutoksia, aivan kuten ne voivat aiheuttaa muutoksia DNA:hankin.

Eli toisin sanoen kaikki informaatio, mitä solun normaaliin toimintaan kaivataan löytyisi DNA:sta.





Jos puhutaan yhden yksilön soluista niin sen sisältämä DNA ei välttämättä voi vaikuttaa kaikkiin epigeneettisiin säätelytekijöihin, jotka voivat periytyä DNA:n kanssa useiden sukupolvienkin takaa.

Toki alkuperäiset muutokset epigeneettisiin säätelytekijöihin on tapahtunut proteiinien toimesta, joita koodaavat geenit ovat taas aktivoituneet esimerkiksi joidenkin ympäristötekijöiden vaikutuksesta, esim. nälänhätä. Epigenetiikka muodostaa mielenkiintoisen linkin ympäristön ja geenien välille. Nykyään juuri epigenetiikan takia Jean-Baptiste Lamarckin ajatukset ominaisuuksien periytymisestä ovat tulleet jälleen ajankohtaisiksi.

Epigenetiikka on vielä niin nuori tutkimuksen ala, ettei sen kaikkia säätelymekanismeja ole läheskään vielä saatu selvitetyksi, vaikka epigenetiikalla on suuri merkitys fysiologiassa esim. syövän synnyssä.




Millä tavalla epähyödylliset epigeneettiset muutokset sitten tulevat? Tuskin missään ympäristössä elimistön on hyödyllistä aktivoida esimerkiksi syövälle altistava geeni. Onko kyseisten muutosten takana mutaatiot säätelygeeneihin, vaiko jotkin haitalliset kemikaalit, jotka vaikuttavat säätelygeenien aktivoitumiseen puuttumalla metabolismiin, vai paukauttavatko haitalliset kemikaalit epigeneettisiä muutoksia suoraan kromosomeihin?

Uusimmat

Suosituimmat