Πώς οργανώνεται το γενετικό υλικό;
1. Νουκλεοτίδια: Τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία του DNA είναι νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από ζάχαρη (δεοξυριβόζη), φωσφορική ομάδα και μία από τις τέσσερις αζώτες:αδενίνη (Α), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) και θυμίνη (Τ).
2. Διπλή έλικα: Το DNA υπάρχει ως διπλή έλικα, όπου δύο σκέλη νουκλεοτιδίων είναι αλληλένδετα. Οι βάσεις σε αντίθετα ζεύγη κλώνων ειδικά (Α με Τ και G με C) μέσω δεσμών υδρογόνου, σχηματίζοντας τα "σκαλοπάτια" της δομής που μοιάζει με σκάλα.
3. Χρωματίνη: Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, το DNA είναι σφιχτά συσκευασμένο με πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Αυτό το σύμπλεγμα DNA και ιστόνης ονομάζεται χρωματίνη. Οι ιστόνες βοηθούν στην οργάνωση του DNA και στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων.
4. Νουκλεοσώματα: Η βασική μονάδα της χρωματίνης είναι το νουκλεοσώματα. Αποτελείται από ένα τμήμα DNA τυλιγμένο γύρω από έναν πυρήνα οκτώ πρωτεϊνών ιστόνης.
5. Χρωμοσώματα: Η χρωματίνη οργανώνεται περαιτέρω σε χρωμοσώματα, τα οποία είναι μακρές δομές που μοιάζουν με νήμα που φέρουν γενετικές πληροφορίες. Οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων (46 συνολικά). Κάθε χρωμόσωμα περιέχει ένα ενιαίο, συνεχές μόριο DNA.
6. Καρυότυπος: Το πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων σε ένα κύτταρο, διατεταγμένο σε σειρά μεγέθους και σχήματος, ονομάζεται καρυότυπος.
7. Γονίδιο: Ένα γονίδιο είναι ένα συγκεκριμένο τμήμα του DNA που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη ή λειτουργικό μόριο RNA. Τα γονίδια βρίσκονται σε συγκεκριμένες θέσεις (LOCI) σε χρωμοσώματα.
8. Γονιδίωμα: Το πλήρες σύνολο γενετικού υλικού σε έναν οργανισμό ονομάζεται γονιδίωμα του. Αυτό περιλαμβάνει όλο το DNA στα χρωμοσώματα του καθώς και στο DNA σε οργανίδια όπως μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες (σε φυτά).
Οργάνωση σε προκαρυωτικά:
* Οι προκαρυώτες (βακτηρίδια και αρχαίοι) έχουν μια απλούστερη οργάνωση του γενετικού τους υλικού.
* Το DNA τους είναι τυπικά κυκλικό και βρίσκεται σε μια περιοχή που ονομάζεται νουκλεοειδή, η οποία δεν περικλείεται από μεμβράνη.
* Μπορεί επίσης να έχουν μικρότερα, κυκλικά μόρια DNA που ονομάζονται πλασμίδια.
Βασικά σημεία:
* Η οργάνωση του γενετικού υλικού είναι ζωτικής σημασίας για την κατάλληλη αναπαραγωγή, μεταγραφή και μετάφραση.
* Η συσκευασία του DNA σε χρωματίνη επιτρέπει την αποτελεσματική αποθήκευση και προστασία των γενετικών πληροφοριών.
* Η δομή των χρωμοσωμάτων και η ρύθμισή τους σε έναν καρυότυπο επιτρέπει την ανάλυση των γενετικών διαταραχών και την κατανόηση των προτύπων κληρονομιάς.
