В этот раз я не буду разрушать семьи наших читателей (о чем речь можно узнать в прошлых статьях по ссылке), а всего лишь расскажу о королеве всех биомолекул - ДНК. Как и у любой другой королевы у нее ужасно сложное полное имя - Дезоксирибонуклеиновая кислота, не Дейенерис Бурерожденная конечно, но тоже длинное. А гвоздь сегодняшний программы - лайфхак о том, как из уважаемого ученого превратиться в безумного деда в глазах общественности.
Сегодня мы займемся рассмотрением одной из самых красивых и элегантных молекул - ДНК. Как не странно, связь ДНК и наследования генетической информации была окончательно установлена только в 1953 году, когда Уотсон и Крик открыли структуру молекулы ДНК. Сделали они это не самостоятельно, а использовав изображения, которые получила Розалинд Франклин, при этом они "забыли" упомянуть это в своей работе, поэтому ребята они были хоть и умные, но об их моральном облике можно поспорить. Молодые люди получили за свое открытие Нобелевскую премию, а Франклин получила шиш с маслом, поэтому скажем спасибо биофизику Розалинд за прекрасные изображения ДНК.
Помимо того, что ученые поступили не очень красиво в 1953, в 2007 уже пожилой Уотсон вляпался в другой скандал, заявив что-то об интеллектуальных способностях разных рас, и тут можно было бы покричать о цензуре в науке, но нет, Уотсон кроме своих слов не смог предоставить каких-либо данных, подкрепляющих его точку зрения, поэтому его просто лишили ученых званий как старого дедулю-расиста. Мораль сей басни такова - какой бы крутой не был ученый в прошлом, во-первых, маразм может посетить любого (ничего не утверждаю, все герои вымышлены), а во-вторых, рулят данные и факты, а не авторитет ученого.
Вроде все сплетни рассказала, теперь можно начинать разговор о биологии. Со школьной скамьи вы скорее всего помните двойную спираль, которая выглядела как-то так:
На самом деле, это самая встречающаяся конформация (форма) молекулы ДНК в живых клетках, однако не единственная. Встречаются и более редкие формы, выглядящие вот так:
Теперь, когда вы полюбовались на прекрасные двойные спирали, пора узнать из каких мономеров (строительных блоков) они состоят. В состав ДНК входят 4 нуклеотида: гуанин G, аденин (А), цитозин (С), тимин (T). Каждый из нуклеотидов состоит из совершенно одинаково сахара дезоксирибозы и фосфатной группы, но в состав каждого из нуклеотидов входит особое азотистое основание, которое и определяет кто перед нами G,C,T или А.
Этот рисунок поможет нам понять, как мономеры собираются в двойную спираль. Первый тип химической связи — это связь, которая собирает мономеры в длинную нить. На рисунке вы видите желтые кружочки, которые соединены между собой через белый пятиугольник — это и есть та самая связь или скелет молекулы ДНК, который состоит из одинаково ряда фосфатов и дезоксирибозы, связанных друг с другом в длинную нить. Теперь нужно как-то соединить 2 нити в спираль, и тут на сцену выходят азотистые основания, которые на рисунке отмечены соответствующими буквами. С этого момента начинается волшебство молекулы ДНК - Аденин соединяется только с Тимином, а цитозин только с гуанином.
В чем волшебство? В том, что строгое соответствие азотистых основания друг другу позволяет восстановить двойную спираль, имея лишь одну нить ДНК. А это значит, что молекула ДНК может довольно легко копироваться, а этим живым клеткам только это и надо! Тем более 4 буквы алфавита дают неплохой способ кодирования информации, а именно под это и заточена ДНК. Каждые 3 буквы (триплет) кодируют одну аминокислоту (мономер белка), а также начало и конец белковой цепи.
Однако, чтобы легко копировать ДНК, связи между азотистыми основания должно быть довольно легко разорвать, иначе на каждую делающуюся клетку мы будем тратить неимоверное количество энергии. При всем при этом, мы не очень хотим, чтобы ДНК можно было легко разорвать, потому что тогда нам может наступить хана. И как быть? Эволюция не умеет задавать вопросы, однако умеет находить решения - каждая отдельная связь (а это, кстати, водородная связь) довольная слабенькая, но так как молекула ДНК очень длинная, таких связей у нее очень много, и в совокупности они достаточно сильны, чтобы удержать спираль в ее форме. Конечно, это не единственный механизм защиты ДНК от повреждений, молекула ДНК не плавает постоянно в форме длиннющей спирали, как минимум, потому что она бы тогда не влезла в клетку, а плотно упакована с помощью различных белков.
На следующем уроке я поведаю вам грустную историю о том, что мы полны мусора, а точнее мусорной ДНК, но выкидывать ее нельзя, а может и можно... После этого мы поговорим о видах точечных мутаций, и я огорошу вас еще одной новостью - мы все мутанты.
Если вдруг понравилась статья, то ставьте лайки и подписывайтесь на канал, дабы не пропустить новые публикации.
#образование #наука #наука и образование
#генетика #молекулярная биология #биология
#интересные факты #лайфхаки
#научпоп #интересный научпоп