Как работает ДНК: инструкция по эксплуатации

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота — носитель наследственной информации всех известных живых существ. Структура была расшифрована Уотсоном и Криком в 1953 году.

Строение

Две цепи, закрученные в спираль. Каждая — последовательность нуклеотидов: Аденин (A), Тимин (T), Гуанин (G), Цитозин (C). A соединяется только с T, G только с C.

Гены

Ген — участок ДНК, кодирующий белок или функциональную РНК. У человека около 20 000 генов. Но большая часть ДНК (98%) не кодирует напрямую — это регуляторные и "мусорные" участки.

Копирование (репликация)

Перед делением клетки спираль ДНК раскручивается. На каждой половине синтезируется комплементарная цепь. Результат — две идентичные молекулы ДНК.

Синтез белков

ДНК → мРНК (транскрипция) → белок (трансляция в рибосоме). Каждые три нуклеотида (кодон) кодируют одну аминокислоту. Из 20 аминокислот строятся все белки организма.

Мутации

Ошибки копирования, радиация, химикалии могут изменять последовательность. Большинство мутаций нейтральны. Часть приводит к болезням, часть — эволюционные преимущества.

Современные приложения

CRISPR позволяет редактировать ДНК прицельно. ДНК-тесты дают информацию о происхождении, предрасположенности к болезням. Секвенирование целого генома стало доступным (около 100 долларов).