Composizione chimica del cromosoma: DNA, RNA (con diagramma)

I due tipi di acidi nucleici sono definiti acido deossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA). È molto difficile concludere, se una di queste sostanze (proteine ​​o acidi nucleici) contiene il materiale genetico o il materiale genetico esiste in alcune combinazioni.

Di solito la cromatina è composta da DNA, proteine ​​e RNA. Ma la loro percentuale differisce da fase a fase. Ad esempio, la composizione chimica dei cromosomi in metafase differisce nettamente da quella della cromatina interfase, che contiene relativamente meno DNA ma più proteine ​​e RNA rispetto al secondo.

Ancora una volta, alcuni batteri si trovano solo con il DNA. Apparentemente l'informazione genetica viene trovata trasportata sia dal DNA che dall'RNA; sono indicati come materiale genetico principale. Nella maggior parte degli organismi, l'informazione genetica è codificata nel DNA mentre l'RNA prende parte alla traduzione delle informazioni codificate in azione. In assenza di DNA, l'RNA serve a tutte le funzioni.

Il materiale genetico deve possedere determinate proprietà definite, che possono essere riassunte come segue:

(a) Il materiale genetico deve essere estremamente stabile in modo che possa resistere a qualsiasi attacco da parte di agenti fisici e metabolici, sebbene possano verificarsi cambiamenti occasionali in esso dal processo di mutazione.

(b) Questo materiale deve essere in grado di replicarsi con grande precisione.

(c) Questo materiale deve essere in grado di dirigere il processo di sintesi delle proteine, che svolgono le attività all'interno della cellula e producono l'espressione fenotipica del gene.

(d) È anche necessario che le diverse parti del materiale genetico siano in grado di svolgere funzioni diverse.

In realtà, ci sono molte migliaia di tratti ereditati in un organismo, che per mezzo del controllo genetico sono distinguibili l'uno dall'altro. Tuttavia, il materiale genetico differisce da un individuo all'altro e da una specie all'altra.

DNA:

Il DNA è composto da quattro diversi nucleotidi. Questi nucleotidi essendo unità di acido nucleico mostrano una base organica azotata, zucchero e fosfato. Ogni nucleotide contiene una molecola di zucchero, specialmente desossiribosio; un gruppo fosfato, acido fosforico; e una base organica - un composto formato da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto.

Lo zucchero e il gruppo fosfato sono identici in ciascun nucleotide. Ma la base organica diventa diversa. Si forma con purine o con pirimidina. Ancora una volta, ci sono due tipi di basi purine - adenina (A) e guanina (G).

La base di pirimidina può essere di tre tipi: timina (T), citosina (C) e uracile (U). I quattro nucleotidi che si trovano nel DNA sono acido deossiadenilico (o deossiadenilato), acido deossivanilico (o deossiranilico), disossidante in ordine bugia acido (o deossicitidilato) e acido desossitimidilico (sul desossifinidilato). Migliaia e migliaia di questi nucleotidi si uniscono per formare un filamento di molecole di DNA. Di conseguenza, la catena polinucleotidica è costruita dove due nucleotidi mostrano un gruppo fosfato in mezzo.

Il DNA è una molecola lunga e grande con un peso molecolare molto elevato. Ogni molecola è composta da due filamenti complementari, arrotolati insieme in un'elica. Questa struttura è chiamata Watson - Crick Model of DNA. I nucleotidi sono sempre trovati accoppiati - A fa coppia con T e G con C.

Dopo accurate misurazioni è stato trovato che la quantità esatta di DNA in una singola cellula rimane identica in ogni cellula di una singola specie. L'unica eccezione a questo sono i gameti o le cellule germinali che contengono metà della quantità di DNA presente nelle sue cellule somatiche.

Ciò dimostra che il DNA è sicuramente il materiale genetico. Inoltre, le quattro basi dell'alfabeto genetico - A, G, T e C possono produrre varie combinazioni e sequenze che a loro volta producono una grande varietà di messaggi genetici. Quindi, i geni sono i segmenti della molecola di DNA composti dalle lettere dell'alfabeto genetico.

RNA:

Il DNA non può sintetizzare direttamente le proteine, ma richiede una sostanza intermedia per trasportare l'informazione ai concentratori attivi di sintesi delle cellule. Questo traduttore e attivatore del messaggio è un altro acido nucleico noto come acido ribonucleico (RNA).

La composizione dell'acido ribonucleico (RNA) è in qualche modo simile a quella dell'acido desossiribonucleico / (DNA). La molecola di zucchero nella sua spina dorsale possiede ribosio invece di desossiribosio. Il fosfato è lo stesso. Tre delle quattro basi sono uguali, adenina, guanina e citosina.

La quarta base è uracile (U) piuttosto che timina. Quindi, l'alfabeto RNA è A, G, C e U invece di A, G, C e T come nel DNA. I nucleotidi nell'RNA sono acido adenilico, acido guanilico, acido citidilico e acido uridilico. L'RNA appare comunemente come un singolo filamento anche se l'RNA a doppio filamento non è assente.

L'acido ribonucleico (RNA) è anche una grande molecola organica composta da un gran numero di unità simili note come nucleotidi. Ogni nucleotide contiene una base azotata, ribosio e un gruppo fosfato. Il singolo filamento di RNA mostra una doppia elica che rimane piegata al centro e attorcigliata su se stessa.

L'effettiva sintesi delle proteine ​​avviene in piccole particelle e si trova nel citoplasma (il materiale al di fuori del nucleo della cellula). Le piccole particelle sono conosciute come ribosomi, che sono ricchi di RNA. Sono necessari due tipi di RNA per la sintesi proteica, cioè l'RNA messaggero e l'RNA di trasferimento. L'RNA messaggero (mRNA) è prodotto dal DNA nel nucleo. È single-stranded e sintetizzato da un filamento di DNA nel nucleo in presenza dell'enzima RNA polimerasi.

Questo RNA messaggero a singolo filamento, che trasporta il modello per la sintesi proteica, esce dal nucleo e va ai ribosomi e partecipa alla sintesi proteica. Durante la trascrizione genetica, il codice genetico del DNA viene trascritto nella sequenza nucleotidica dell'RNA messaggero.

Trasferimento RNA (tRNA) è anche sintetizzato nel nucleo e successivamente trasportato al citoplasma. Queste sono piccole unità a filamento singolo e molte di queste sono prodotte e trasportate al citoplasma per fungere da trasportatori al fine di portare gli amminoacidi appropriati ai ribosomi come da codice nell'mRNA, per la sintesi proteica.

Le informazioni ereditarie passano al sito di sintesi proteica dal DNA nel nucleo della cellula. Un filamento di mRNA è fatto con la particolare sequenza di alfabeti genetici, base organica che è stata imposta da una sezione di DNA. Questo filo porta le istruzioni dal DNA, quindi lascia il nucleo ed entra nel citoplasma.

Le istruzioni sono le sequenze in cui gli aminoacidi devono essere attaccati l'uno con l'altro per formare una proteina completa e funzionante. Si ritiene che il tRNA sia una molecola relativamente piccola, necessaria per l'attivazione degli aminoacidi. Ogni amminoacido viene attaccato all'estremità di una molecola di tRNA.

Questo passaggio crea una serie di amminoacidi attivati ​​senza alcuna sequenza. L'mRNA viene associato ad amminoacidi attivati ​​ma non ordinati. Infatti, gli amminoacidi sono messi in sequenza specifica secondo la sequenza di basi che l'mRNA porta ai ribosomi dal DNA. Gli amminoacidi sono collegati in una proteina nella sequenza, che viene infine determinata dal DNA. Il tRNA viene eliminato e come risultato si sviluppa una molecola proteica completa e funzionante.

Si può concludere che i geni come unità ereditarie si trovano nei cromosomi. I cromosomi sono composti principalmente da proteine, DNA e una piccola quantità di RNA. La replicazione del DNA è solitamente seguita dalla divisione cellulare mentre la sintesi dell'RNA è sempre associata al DNA presente nei cromosomi.

Significa che la sintesi dell'RNA dipende dal DNA. È anche noto che diversi tipi di RNA (mRNA e tRNA) sono complementari a diversi segmenti di DNA cromosomico; l'informazione per la sintesi delle proteine ​​cromosomiche è fornita dal DNA. Tutti questi suggeriscono che il DNA è il materiale genetico più importante mentre l'RNA è accanto ad esso.