GENETYKA jest nauką zajmującą się dziedzicznością i zmiennością organizmów żywych. Nośnikiem informacji genetycznej jest kwas deoksyrybonukleinowy (DNA).

BUDOWA DNA:

DNA składa się z czterech rodzajów nukleotydów (oznaczanych A, C, T, G), porównywanych do podstawowych cegiełek budujących wszystkie kwasy nukleinowe. Nukleotydy zaś zbudowane są z trzech składników: zasady azotowej, cukru - deoksyrybozy i reszty fosforanowej. W łańcuchu polinukleotydowym nukleotydy łączą się wiązaniami fosfodiestrowymi, natomiast w helisie dwa łańcuchy połączone są wiązaniami wodorowymi powstającymi między leżącymi naprzeciwko siebie zasadami azotowymi, należącymi do odpowiednich nukleotydów. Zgodnie z regułą komplementarności, adenina zawsze łączy się dwoma wiązaniami z tyminą, a guanina trzema wiązaniami z cytozyną.

REPLIKACJA (kopiowanie) DNA jest procesem prowadzącym do podwojenia ilości DNA, polega syntezie nowej cząstki DNA na podstawie cząsteczki macierzystej, zwanej matrycową. Proces przebiega przy pomocy grupy enzymów, wśród których znajdują się: rozplatający helisę DNA, rozcinający wiązania wodorowe między jej nićmi oraz dobudowujący kolejne, odpowiednie nukleotydy do rozdzielonych nici (polimeraza) zgodnie z zasadą komplementarności. Replikacja nazywana jest semikonserwatywną, ponieważ dwie potomne cząstki DNA posiadają po jednej nici nowej i po jednej pochodzącej z cząsteczki macierzystej. Polimeraza DNA dodatkowo w czasie replikacji sprawdza prawidłowość tworzonych kopii.

CECHY BUDOWY HELISY DNA:

  • DNA jest dwuniciową prawoskrętną helisą (nici polinukleotydowe w cząsteczce są zorientowane względem siebie przeciwnie);
  • zasady azotowe wchodzące w skład nukleotydów znajdują się wewnątrz helisy i ułożone są pod kątem prostym do jej długiej osi, zaś deoksyryboza i grupa fosforanowa są na zewnątrz;
  • średnica helisy to 2 nm, a na jeden jej skręt przypada 10 par nukleotydów;
  • pomiędzy obiema nićmi tworzą się wiązania wodorowe: dwa pomiędzy A i T, trzy pomiędzy G i C.

GEN jest odcinkiem DNA, w którym zakodowana jest informacja dotycząca budowy jednego białka (cząsteczka zbudowana z aminokwasów łańcuchowo połączonych wiązaniami peptydowymi). Kolejne geny ułożone są w DNA liniowo, na całej jego długości.

KOD GENETYCZNY to zbiór zasad określających sposób zapisywania w DNA informacji genetycznej mówiącej o kolejności aminokwasów wbudowywanych do białkowego łańcucha.

CECHY KODU GENETYCZNEGO:

  • trójkowy - podstawowa jednostka informacji kodująca aminokwas zbudowana jest z trzech nukleotydów, leżących obok siebie, zwanych tripletem lub kodonem (istnieją 64 kodony, zaś tylko 20 aminokwasów);
  • bezprzecinkowy - pomiędzy trójkami nie ma dodatkowych znaków;
  • nienakładający się - kodony nie zachodzą na siebie;
  • jednoznaczny - konkretny triplet koduje tylko jeden przyporządkowany mu aminokwas;
  • zdegenerowany -dany aminokwas może być zakodowany przez więcej niż jeden kodon;
  • uniwersalny - we wszystkich organizmach reguły kodu są identyczne, te same trójki kodują te same aminokwasy;
  • kolinearny - kolejność ułożenia aminokwasów w białku jest wiernym odzwierciedleniem kolejności ułożenia trójek kodujących.