ADN-ul
Acidul deoxiribonucleic (ADN pe scurt)
este materialul genetic al organismelor celulare si al celor mai multi virusi.
ADN-ul poarta informatiile necesare sintetizarii directe a proteinelor si
pentru replicare. Sinteza proteinelor este producerea de proteine necesare
celulei sau virusilor pentru activitatiile acestora sau pentru dezvoltare.
Replicarea este procesul prin care ADN-ul se copiaza pe sine insusi
pentru fiecare celula descendenta sau virus, pasADN informatii despre sinteza
proteinelor. In cele mai multe organisme celulare ADN-ul este organizat ca si
cromozomi localizati in nucleul celulei.
Structura
O molecula de ADN consta in doua "lanturi”
,compuse dintr-un numar mare de compusi chimici , numiti nucleotide, prinse
impreuna pentru a forma un lant. Aceste lanturi sunt aranjate ca si cum ar fi fost intoarse unul peste
altul.
Fiecare
nucleotida consta din 3 unitati: o molecula de zahar, un grup de fosfati si
unul sau patru compusi diferiti contin baze.
Nucleotidele dintr-un brat al
lantului sunt intr-o asociere specifica cu nucleotidele corespunzatoare din
celalalt brat al lantului ADN.
In anul 1953 biochimistul american James
D.Watson si britanicul biofizican Francis Crick au publicat prima descriere a
structurii ADN-ului. Modelul lor s-a dovedit atat de important pentru
intelegerea sintezei ADN-ului incat in 1962 au primit premiul Nobel pentru
medicina.
Sinteza
proteinelor
ADN-ul
poarta instructiunile pentru producerea de proteine. O proteina este compusa
din molecule mai mici numiti amino-acizi si structura si functia proteinei este
determinata de secventa amino-acizilor sai. Secventa amino-acizilor este la
randul ei determinata de secventa bazelor nucleotide in ADN. O secventa de trei
baze nucleotide, numite un triplet,este codul genetic care specifica un anumit
amino-acid. De exemplu, un triplet GAC (guanina,adeina si citosina) este codul
genetic pentru amino-acidul leucina iar un triplet de CAG (citosina,adeina si
guanina) este codul genetic pentru amino-acidul valina.
Un brat al lantului ADN al
moleculei contine informatia necesara productiei unei anumite secventa de
amino-acid. Celalalt brat ajuta in replicare.
O gena
este o secventa de nucleotide de ADN care specifica ordinea amino-acizilor intr-o
proteina prin intermediul unei molecule de ARN. Sustragand o nucleotida de ADN
si inlocuind-o cu alta continand ADN alta baza cauzeaza ca toate celulele sau
virusii sa aiba versiunea alterata in secventa de nucleotide de baza. O astfel
de schimbare in ADN se numeste o mutatie.
Cele mai multe mutatii au loc ca urmare a
erorilor in procesul de replicare. Expunerea de celule sau virusi la radiatii
sau chimicale maresc sansa de producere a mutatiilor.
Replicarea
In cele mai multe organisme celulare
replicarea ADN-ului moleculei ia loc in nucleul celulei si se intampla chiar
inainte de diviziunea celulei. Replicarea incepe cu separarea celor doua
lanturi de polinucleotide fiecare apoi comportandu-se ca un sablon pentru
asamblarea noului lant complementar. Cum vechiul lant se separa fiecare
nucleotida din cele doua brate ale lantului atrage nucleotida complementara ei.
Nucleotidele se leaga una de alta de catre legaturi de hidrogen pentru a forma
bazele unei noi molecule de ADN.
Proceduri
si instrumente
Cateva instrumente si proceduri au fost
inventate pentru a studia si a manipula ADN-ul. Enzime specializate numite
enzime restrictionate gasite in bacterii se comporta ca si niste foarfeci
moleculare pentru a "taia” coloana vertrebrala a moleculelor de ADN. Utilizarea acestor enzime si-a gasit
intrebuintarea in ingeneria genetica in modul in care aceste enzime au fost
folosite pentru a "taia” fragmente din molecule de ADN. Tehnologia consta in
indepartarea unei gene specifice unui organism si implantarea acesteia intr-un
alt organism.
Alta procedura pentru a lucra cu ADN-ul
este procedura de reactie in lant de polimerizare. Aceasta procedura utilizeaza
enzima de ADN pentru a face copii ale ADN-ului intr-un proces care se aseamana
cu replicarea naturala a ADN-ului.
Amprenta ADN face posibila compararea unei
mostre de ADN intr-o maniera similara celei folosite pentru compararea
amprentelor degetelor. In aceasta procedura se folosesc enzime care "sparg”
molecula de ADN in mai multe fragmente. Solutiile care contin aceste fragmente
sunt plasate pe suprafete cu gel prin care trece un curent electric. Curentul electric cauzeaza fragmentele de
ADN sa se miste prin gel.
Datorita faptului ca fragmentele mai mici
se misca mai rapid decat cele mari procesul separa fragmentele in functie de
marimea lor. Fragmentele sunt ulterior marcate cu probe si expuse unei raze X
unde se formeaza amprenta ADN – un model caracteristic alcatuit din linii negre
care identifica unic fiecare tip de ADN.
Aplicatii
Cercetarile despre ADN au avut un
important impact asupra medicinii. Prin tehnologia recombinarii ADN-ului se pot
modifica microorganisme in asa fel incat ele devin adevarate "fabrici” de
produs largi cantitati de droguri folositoare in medicina.
Tehnologia este produsa pentru a produce
insulina, drog folosit de diabetici sau interferon care este folosit de catre
anumiti pacienti care sufera de cancer.
Studii asupra ADN-ului uman au scos la
suprafata faptul ca anumite gene sunt asociate cu anumite boli cum ar fi
cancerul la san.
Aceasta ii ajuta pe oamenii de stiinta
pentru a diagnostica diferite boli si pentru a descoperi noi tratamente pentru
a le combate.
De exemplu, medicii folosesc o noua
tehnologie numita chimioplastie prin care se sintetizeaza o molecula continand atat ADN si ARN pentru a
dezvolta un tratament pentru o forma de hemophilia.
In criminalistica ADN-ul este folosit
pentru a cerceta indivizii care au comis crime.
ADN-ul din sperma, piele sau sange luate de la locul
crimei poate fi comparat cu ADN-ul suspectului.
Tehnicile
de manipulare a ADN-ului sunt folosite si in agricultura sau intr-o alta forma
de inginerie numita inginerie genetica si biotehnologie.
Variante ale plantelor care au gene modificate
pot da o productie mai mare sau pot fi mai rezistente.
Atentie : Textul de mai sus este doar un preview al referatului, pentru a vedea daca continutul acestui referat te poate ajuta.Descarcal !!! …Descarca Referat»»»: http://www.carturarul-all.ucoz.com/ADN-ul
|