Τι είναι η γενετική πληροφορία;
Όπως η κάθε λέξη αποτελείται από κάποιο από τα 24 γράμματα του αλφαβήτου και το νόημά της εξαρτάται από τη σειρά των γραμμάτων σε αυτή, έτσι και η γενετική πληροφορία εξαρτάται από τη σειρά, των αζωτούχων βάσεων πάνω στην αλυσίδα του DNA.
Με βάση τη γενετική πληροφορία καθορίζεται και η λειτουργία του οργανισμού.
Πώς τα κύτταρα «διαχειρίζονται» τη γενετική πληροφορία;
Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθούμε στο κλασσικό σχήμα της «ροής της γενετικής πληροφορίας», το οποίο απεικονίζεται παρακάτω:
- Το DNA μέσω της διαδικασίας, που ονομάζεται αντιγραφή «διπλασιάζεται», ώστε να διαμοιραστεί εξίσου μεταξύ των δύο κυττάρων, που θα προκύψουν από την κυτταρική διαίρεση
- Το DNA μεταγράφεται σε ένα παρόμοιο μόριο, το οποίο ονομάζεται RNA.
- Το RNA μεταφράζεται σε πρωτεΐνες, που είναι τα μόρια, τα οποία ρυθμίζουν τη λειτουργία του κυττάρου και κατ’ επέκτασιν και ολόκληρου του οργανισμού.
Τι είναι η αντιγραφή του DNA;
Αντιγραφή ονομάζεται η διαδικασία, μέσω της οποίας το κάθε μόριο DNA διπλασιάζεται «αντιγράφοντας τον εαυτό του».
Πότε λαμβάνει χώρα η αντιγραφή του DNA;
Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα πριν από τη διαίρεση του κυττάρου, εκ της οποίας θα προκύψουν δύο πανομοιότυπα κύτταρα.
Ας θυμηθούμε τη μορφή του DNA..
Το μόριο του DNA είναι κατά βάσιν μία «σκάλα», της οποίας ο σκελετός αποτελείται από τα σάκχαρα και τις φωσφορικές ομάδες των νουκλεοτιδίων και τα «σκαλοπάτια» από ζεύγη αζωτούχων βάσεων των «αντικριστών» νουκλεοτιδίων, που εντοπίζονται στις δύο παράλληλες αλυσίδες (βλ. εικόνα).
Απέναντι από την Αδενίνη βρίσκουμε πάντα Θυμίνη και απέναντι από την Κυτοσίνη βρίσκουμε πάντα Γουανίνη. Έτσι λέμε, πως οι δύο παράλληλες αλυσίδες είναι «συμπληρωματικές».
Ποια είναι η διαδικασία αντιγραφής του DNA;
Στην παρακάτω εικόνα αναπαρίσταται σχηματικά η αντιγραφή του DNA.
Πριν αρχίσει η αντιγραφή η «σκάλα» του μορίου του DNA «ανοίγει» και έτσι οι αζωτούχες βάσεις κάθε νουκλεοτιδίου μένουν «ελεύθερες». Τότε απέναντι από κάθε αζωτούχο βάση έρχεται μία νέα συμπληρωματική σε αυτήν αζωτούχος βάση ενός νουκλεοτιδίου. Επομένως:
- Αν η «ελεύθερη» αζωτούχος βάση είναι Αδενίνη, τότε απέναντί της έρχεται ένα νουκλεοτίδιο, του οποίου η αζωτούχος βάση είναι Θυμίνη
- Αν η «ελεύθερη» αζωτούχος βάση είναι Θυμίνη, τότε απέναντί της έρχεται ένα νουκλεοτίδιο, του οποίου η αζωτούχος βάση είναι Αδενίνη.
- Αν η «ελεύθερη» αζωτούχος βάση είναι Κυτοσίνη, τότε απέναντί της έρχεται ένα νουκλεοτίδιο, του οποίου η αζωτούχος βάση είναι Γουανίνη.
- Αν η «ελεύθερη» αζωτούχος βάση είναι Γουανίνη, τότε απέναντί της έρχεται ένα νουκλεοτίδιο, του οποίου η αζωτούχος βάση είναι Κυτοσίνη
Κατά συνέπεια απέναντι από τα νουκλεοτίδια της «αρχικής» αλυσίδας έχουμε νέα συμπληρωματικά νουκλεοτίδια, τα οποία ενώνονται μεταξύ τους μέσω των σακχάρων και των φωσφορικών τους ομάδων, ώστε να σχηματίσουν μία «νέα» αλυσίδα «συμπληρωματική» της «αρχικής».
Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται καθ’ όλο το μήκος του μορίου του DNA.
Τοιουτοτρόπως, στο τέλος έχουμε τη δημιουργία δύο νέων πανομοιότυπων μορίων DNA, καθένα εκ των οποίων αποτελείται από μία «αρχική» και μία «νέα» αλυσίδα.
Τι συμβαίνει μετά το πέρας της διαδικασίας της αντιγραφής του DNA;
Η διαδικασία της αντιγραφής του DNA λαμβάνει χώρα ταυτόχρονα σε κάθε μόριο του DNA, που περιέχεται στον πυρήνα του κυττάρου και μετά το πέρας αυτής έχουμε το διπλάσιο αριθμό μορίων DNA και κάθε μόριο έχει το «αντίγραφό» του.
Επομένως, θα μπορούσαμε να πούμε, πως στον πυρήνα του κυττάρου εντοπίζονται ζεύγη από απολύτως όμοια μόρια DNA.
Με την κυτταρική διαίρεση το κάθε ζεύγος από όμοια μόρια DNA θα «διασπαστεί» και το κάθε μέλος του ζεύγους θα μεταφερθεί σε ένα εκ των δύο νέων κυττάρων, που θα προκύψουν από τη διαίρεση του αρχικού κυττάρου. Έτσι τα δύο νέα κύτταρα θα έχουν ακριβώς τον ίδιο αριθμό μορίων DNA και ακριβώς το ίδιο είδος μορίων DNA με το αρχικό κύτταρο. Επομένως, θα έχουν πανομοιότυπο γενετικό υλικό.
Δρ ΜΕΝΕΛΑΟΣ ΚΩΝ. ΛΥΓΝΟΣ, MSc, PhD
ΜΑΙΕΥΤΗΡ ΧΕΙΡΟΥΡΓΟΣ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΟΣ
Master of Science University College London
Διδάκτωρ Μαιευτικής Γυναικολογίας
www.eleftheia.gr
