Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: almennt

Af hverju er DNA-sameindin gormlaga?

Guðmundur Eggertsson

DNA sameindir í litningum dýra,plantna og baktería eru tvíþátta gormar. Einþátta DNA-sameindir eru þó ekki óþekktar því þær koma fyrir sem erfðaefni vissra veira.

Byggingarefni DNA-sameinda eru svonefnd kirni sem sett eru saman úr sykrunni deoxyríbósa, fosfati og niturbasa. Niturbasar kirna eru ferns konar, adenín (A), gúanín (G), cýtósín (C) og týmín (T). Við nýmyndun DNA sameinda tengist fosfathópur kirnis við sykru þess næsta á undan. Þannig myndast keðja þar sem sykra skiptist á við fosfat en niturbasarnir ganga til hliðar útfrá sykrunum.

Þegar tveir slíkir þættir koma saman og mynda hinn fræga tvöfalda gorm vita niturbasarnir inn á við og tengjast með veikum efnatengjum, vetnistengjum, þannig að A úr öðrum þættinum tengist T úr hinum en G tengist C. Niturbasarnir eru flatar sameindir og inni í gorminum staflast þær hver ofan á aðra. Þær eru þá svo nálægt hver annarri að fletirnir snertast og annars konar veik efnatengi, sérstaklega svonefnd van der Waals-tengi, myndast á milli þeirra. Ásamt vetnistengjunum sem fyrr voru nefnd stuðla þessi tengi að stöðugleika DNA-gormsins. Vetnistengin binda þættina tvo beinlínis saman en hin tengin skorða niturbasana af og takmarka hreyfingu þeirra í gorminum. Þau eru talin álíka mikilvæg og vetnistengin fyrir stöðugleika gormsins.

En hvers vegna myndast gormur? Ástæðuna má einmitt rekja til hinna veiku efnatengja sem veita tvöföldu sameindinni stöðugleika. Vetnistengi gætu reyndar myndast með eðlilegum hætti á milli útflattra DNA-þátta sem liggja hlið við hlið. Þá væri hins vegar talsvert bil á milli niturbasaflatanna í staflanum, of langt til þess að veik efnatengi gætu myndast á milli þeirra. Slíkar tvöfaldar sameindir væru mjög óstöðugar. Við náttúrulegar aðstæður væri þeim eðlilegt að taka á sig sína stöðugustu mynd, nefnilega mynd tvöfalda gormsins.

Þótt tvöfaldar DNA-sameindir séu tiltölulega stöðugar verða þær æði oft fyrir skemmdum í lifandi frumum. Þar sem góð varðveisla erfðaboðanna er afar mikilvæg þurfa frumurnar að ráða yfir sérstökum viðgerðarkerfum til þess að gera við þessar skemmdir. Mikill fjöldi sérvirkra ensíma starfar einmitt að viðgerðum á DNA-sameindum. Þá kemur sér vel að erfðaboðin eru geymd í tveimur jafngildum eintökum. Ef annar þáttur DNA-sameindar skaddast má gera við hann með því að nema brott skemmdina og fylla aftur í skarðið með afriti af heila þættinum.

Erfitt er að hugsa sér hentugri sameind til varðveislu erfðaboða en einmitt tvöfalda DNA-gorminn.

Sjá einnig svar sama höfundar við spurningunni: Hvað er DNA og RNA og hvert er hlutverk þeirra?

Mynd: Image:DNA orbit animated small.gif. Wikipedia: The Free Encyclopedia. Höfundur myndar er Richard Wheeler. Myndin er birt undir GNU leyfi.

Höfundur

Guðmundur Eggertsson

Guðmundur Eggertsson

prófessor emeritus

Útgáfudagur

8.6.2000

Spyrjandi

Þórunn Helga Þórðardóttir, f. 1984

Efnisorð

Tilvísun

Guðmundur Eggertsson. „Af hverju er DNA-sameindin gormlaga?“ Vísindavefurinn, 8. júní 2000. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=503.

Guðmundur Eggertsson. (2000, 8. júní). Af hverju er DNA-sameindin gormlaga? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=503

Guðmundur Eggertsson. „Af hverju er DNA-sameindin gormlaga?“ Vísindavefurinn. 8. jún. 2000. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=503>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju er DNA-sameindin gormlaga?
DNA sameindir í litningum dýra,plantna og baktería eru tvíþátta gormar. Einþátta DNA-sameindir eru þó ekki óþekktar því þær koma fyrir sem erfðaefni vissra veira.

Byggingarefni DNA-sameinda eru svonefnd kirni sem sett eru saman úr sykrunni deoxyríbósa, fosfati og niturbasa. Niturbasar kirna eru ferns konar, adenín (A), gúanín (G), cýtósín (C) og týmín (T). Við nýmyndun DNA sameinda tengist fosfathópur kirnis við sykru þess næsta á undan. Þannig myndast keðja þar sem sykra skiptist á við fosfat en niturbasarnir ganga til hliðar útfrá sykrunum.

Þegar tveir slíkir þættir koma saman og mynda hinn fræga tvöfalda gorm vita niturbasarnir inn á við og tengjast með veikum efnatengjum, vetnistengjum, þannig að A úr öðrum þættinum tengist T úr hinum en G tengist C. Niturbasarnir eru flatar sameindir og inni í gorminum staflast þær hver ofan á aðra. Þær eru þá svo nálægt hver annarri að fletirnir snertast og annars konar veik efnatengi, sérstaklega svonefnd van der Waals-tengi, myndast á milli þeirra. Ásamt vetnistengjunum sem fyrr voru nefnd stuðla þessi tengi að stöðugleika DNA-gormsins. Vetnistengin binda þættina tvo beinlínis saman en hin tengin skorða niturbasana af og takmarka hreyfingu þeirra í gorminum. Þau eru talin álíka mikilvæg og vetnistengin fyrir stöðugleika gormsins.

En hvers vegna myndast gormur? Ástæðuna má einmitt rekja til hinna veiku efnatengja sem veita tvöföldu sameindinni stöðugleika. Vetnistengi gætu reyndar myndast með eðlilegum hætti á milli útflattra DNA-þátta sem liggja hlið við hlið. Þá væri hins vegar talsvert bil á milli niturbasaflatanna í staflanum, of langt til þess að veik efnatengi gætu myndast á milli þeirra. Slíkar tvöfaldar sameindir væru mjög óstöðugar. Við náttúrulegar aðstæður væri þeim eðlilegt að taka á sig sína stöðugustu mynd, nefnilega mynd tvöfalda gormsins.

Þótt tvöfaldar DNA-sameindir séu tiltölulega stöðugar verða þær æði oft fyrir skemmdum í lifandi frumum. Þar sem góð varðveisla erfðaboðanna er afar mikilvæg þurfa frumurnar að ráða yfir sérstökum viðgerðarkerfum til þess að gera við þessar skemmdir. Mikill fjöldi sérvirkra ensíma starfar einmitt að viðgerðum á DNA-sameindum. Þá kemur sér vel að erfðaboðin eru geymd í tveimur jafngildum eintökum. Ef annar þáttur DNA-sameindar skaddast má gera við hann með því að nema brott skemmdina og fylla aftur í skarðið með afriti af heila þættinum.

Erfitt er að hugsa sér hentugri sameind til varðveislu erfðaboða en einmitt tvöfalda DNA-gorminn.

Sjá einnig svar sama höfundar við spurningunni: Hvað er DNA og RNA og hvert er hlutverk þeirra?

Mynd: Image:DNA orbit animated small.gif. Wikipedia: The Free Encyclopedia. Höfundur myndar er Richard Wheeler. Myndin er birt undir GNU leyfi....