Невероятные факты

ДНК является схемой нашего тела, и без нее нас бы не было. Это молекула, которая содержит генетическую инструкцию для развития и продолжает функционировать в каждом живом организме.

ДНК есть в каждой клетке нашего организма, сообщая ей какие белки производить. ДНК в наших клетках мы наследуем от родителей, благодаря чему у нас много схожих черт.

Она имеет форму двойной спирали , похожей на огромную спиральную лестницу, и каждая ступень на этой лестнице состоит из пары нуклеотидов. Когда ДНК копируется, иногда возникают ошибки, и эти ошибки известны как мутации.

Вот несколько интересных фактов о ДНК, которые помогут вам лучше понять себя.

Молекула ДНК

1. Бделлоидные коловратки - это микроскопические животные, которые на протяжении 80 миллионов лет оставались исключительно самками. Они размножаются, заимствуя ДНК других животных.

2. Если бы вам пришлось ежедневно по 8 часов печатать по одному слову в секунду, вам бы потребовалось 50 лет, чтобы напечатать геном человека .

4. Если вы вдруг перенесете трансплантацию костного мозга, в ДНК вашей крови будет присутствовать ДНК донора , что в прошлом приводило к ложным арестам.

5. У родных братьев и сестер 50 % общих генов , как и у родителей с детьми.

6. ДНК повреждается около 1 миллиона раз за день в каждой клетке нашего тела. К счастью, у нашего организма существует сложная система ее восстановления. Если бы этого не было, это бы приводило к раку или гибели клеток.

7. Если дело касается беспозвоночных, то дождевые черви являются нашими ближайшими родственниками . У нас больше общего ДНК, чем с тараканами и даже осьминогами.

8. Согласно ученым, у четырех семей в Исландии обнаружено ДНК, встречающееся только у коренных американцев. Свидетельства указывают на то, что викинги привезли коренную американку обратно в Европу около 1000 лет назад.

9. На международной космической станции есть жесткий диск, названный "диск бессмертия ". Он содержит ДНК людей, таких как Лэнс Армстронг и Стивен Хокинг на случай всемирной катастрофы.

10. Брук Гринберг – девушка, которая всю жизнь выглядела, как ребенок, умерла в возрасте 20 лет. Ученые считают, что ее ДНК может стать ключом к биологическому бессмертию .

ДНК человека

11. Около 8 процентов нашей ДНК состоит из древних вирусов , которые когда-то инфицировали людей.

12. Согласно ДНК исследованию, полинезийцы посетили Чили в 1300-х годах и обогнали Колумба, ступив на землю Америки почти на 200 лет раньше.

13. Около 2 грамм ДНК могло бы вместить всю мировую информацию, хранимую в цифровом виде .

14. Ученые записали песню из диснеевского мультфильма ("It"s A Small World After All") в ДНК бактерии , которая устойчива к радиоактивности, чтобы на случай ядерной катастрофы люди в будущем или другие формы жизни смогли ее найти.

15. Замбийского врача Джона Шнеебергера обвинили в сексуальном насилии. Он имплантировал себе трубку с кровью другого человека, и когда у него брали кровь на ДНК, он смог обмануть специалистов. В конце концов, его все же удалось задержать.

16. ДНК людей на 99,9 процентов одинаковы . Отличия составляют последние 0,1 процент.

17. Генетическое содержание яйцеклетки можно заменить ДНК мужчины и затем оплодотворить сперматозоидом. Таким образом, двое мужчин могу стать родителями ребенка.

18. ДНК во всех ваших клетках могут растянуться на 16 миллиардов километров , если ее раскрутить. Это примерно расстояние от Земли до Плутона и обратно.

19. Хотя существуют сайты, предлагающие генетические тесты по слюне, подтверждающие ваше происхождение, ученые предупреждают, что это своего рода "генетическая астрология", и ее не стоит воспринимать серьезно.

20. 50 процентов вашего ДНК сходно с ДНК банана .

21. Ученые определили, что период полураспада ДНК составляет 521 год, а через 1,5 миллиона лет даже ДНК, сохраненное в лучшем виде, нельзя будет прочесть.

22. Из-за разрушения ДНК маловероятно, что мы когда-нибудь сможем клонировать динозавров или других доисторических животных.

23. Немецкая полиция однажды взяла образцы ДНК во время ювелирного ограбления. Образцы указали на близнецов Хассана и Аббаса О. Оба отрицали причастность к преступлению, несмотря на то, что полиция знала о том, что один из них совершил преступление.

Они не смогли определить, кто же из них его совершил, так как ДНК было практически идентичным, а по закону Германии подозреваемых нельзя было держать неопределенный срок. Таким образом, у полиции не было другого выбора, как отпустить подозреваемых.

24. У всех людей неафриканского происхождения есть следы ДНК неандертальцев .

25. В ходе Проекта глубинного захоронения Хорнслета датского художника Кристиана фон Хорнслета в 2013 году в глубочайшее место океана была опущена капсула времени . Капсула содержала образцы крови, волос и ДНК животных. Целью проекта стало сохранение ДНК, чтобы в будущем можно было вернуть к жизни вымершие виды.

Что значит ДНК

Что значит ДНК

Все живые существа на нашей планете существенно отличаются друг от друга из-за того, что каждому виду пришлось приспосабливаться, выживать и размножаться в разных условиях: на суше и в воде, в тропиках или во льдах. Но при этом все внутренние базовые механизмы, определяющие строение всех живых существ, во многом очень похожи между собой.

Все живые организмы состоят их клеток. Примитивные организмы состоят из одной клетки, другие из большого количества. В каждой клетке любого из живых существ содержится информация, которая необходима для создания клетки, размножения или видоизменения. Эта информация содержится в нуклеиновых кислотах, которые находятся в каждой клетке. Клетка – это структурная единица организма. Организм человека состоит примерно из 1014 клеток. Все клетки имеют принципиально одинаковое строение, но функции у них разные. Именно нуклеиновые кислоты определяют нормальную жизнедеятельность клеток и всего организма. Любые отклонения в строении нуклеиновых кислот приводят к изменению клеточной организации, к изменению физиологических процессов и жизнеспособности клеток в целом. Нуклеиновая кислота это биологический полимер, который состоит из «кирпичиков» — нуклеотидов.

Структура нуклеотида

Нуклеотиды представляют собой тоже сложные строение, которое состоит из трех частей. Это азотистые соединения, углеводная единица (сахар) и фосфорная кислота. Различают 4 вида нуклеотидов по количеству азотистых оснований — аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). Между собой нуклеотиды соединяются химической связью, которая называется фосфорэфирная связь. Соединенные фосфорэфирной связью нуклеотиды формируют длинную нить. Соединенные в определенном порядке две такие линии, состоящие из нуклеотидов, формируют большую спиральную молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК.

Строение молекулы ДНК

Как было отмечено выше состоит из двух цепей нуклеотидов, которые закручены спирально друг против друга. Спиральное закручивание нитей нуклеотидов дает возможность компактно разместить их на небольшом участке. Интересным есть и тот факт, что нуклеотиды в двух цепях расположены комплементарно. Напротив друг от друга могут располагаться только определенные типы нуклеотидов (перед аденином всегда стоит тимин, а цитозин всегда напротив гуанина). Такие пары нуклеотидов называют комплементарными. Комплементарные пары образуют химическую связь.

В развернутом виде длина всей ДНК, заключенной в ядро клетки составляет 5 метров. Кроме этого, спиральные нити нуклеотидов закручиваются на «катушки» — гистоновые белки. Считывание генетической (наследственной) информации всегда происходит только с развернутых нитей ДНК! В случае возникновения считывания информации с молекулы ДНК происходит процесс раскручивания спиральных нитей нуклеотидов с гистоновых белков. ДНК — это библиотека информации. Предположим, организму требуется определенный белок – инсулин. Для его синтеза определенные клетки высвобождают в кровь определенные белки, которые достигают фабрики инсулина поджелудочной железы. Эти сигнальные белки получают другие белки, находящиеся в ядре клетки и дают команду расплести тот участок молекулы ДНК, который кодирует инсулин и начинается процесс синтеза этого фермента. При поступлении нужного количества инсулина в клетки поджелудочной железы поступают другие белки. Они дают сигнал об остановке сигнала синтеза инсулина. Другими словами ген это книга, которую читатель изучил и выполнил определенную инструкцию и после этого вернул ее в библиотеку. В состав ДНК входят гены.

Что такое ген

Строго определенный участок молекулы ДНК, в котором находится строго определенное число нуклеотидов, расположенных в свою очередь в строго определенной комбинации называется геном. Следует отметить, что конкретному гену отведено конкретное место в молекуле ДНК, которое поменять нельзя. Для каждого гена определенная последовательность нуклеотидов является уникальной. Гены определяют цвет глаз, волос, группу крови и множество других функций организма человека.

ДНК человека содержит от 25 до 40 тысяч генов. ДНК червяка, к примеру, от 12 до 20 тысяч генов.

Последовательность нуклеотидов в генах разных видов живых существ существенно отличается друг от друга. Влияние внешней среды и ряд других факторов, многие из которых пока остаются неизвестными, могут менять последовательность нуклеотидов, а следовательно изменять и гены. Гены в свою очередь влияют на кодирование белков. Данный процесс принято называть мутацией. Некоторые мутации повышают приспособленность к окружающей среде, а некоторые представляют опасность для жизни: это может быть недоразвитие внутренних органов или деформация скелета

Что такое хромосома?

Совокупность всех генов, какого либо живого существа называют геномом. Для более компактного расположения генома в ДНК Природа разбила геном на своеобразные молекулы ДНК. Геном клетки человека разбит на 46 пар молекул ДНК. Одна такая пара молекул ДНК называется хромосомой. Каждой такой паре молекул ДНК (хромосоме) присущ определенный набор генов. Различают хромосомы по длине и форме. Наиболее распространенные формы хромосом бывают в виде Х или Y. Две одинаковые хромосомы по форме называются парными. Таких в клетке организма человека насчитывается 23 пары. из рисунка видно, что относительно после точки пересечения одни концы нитей длиннее, а другие короче. Хромосомы между собой отличаются по выполняемым функциям и размерам. Часть хромосом определяют поведенческие и внешние признаки особи. Другие – определяют, кем будет человек мужчиной или женщиной. Такие хромосомы называют половыми– Х (икс) и У (игрек). Сочетание хромосом ХХ (икс — икс) – создают женщину, а если ХУ (икс — игрек) – получается мужчина. Повреждения хромосом называют мутациями. Мутации, которые приводят к болезням, называют отрицательными, к образованию полезных свойств – положительными.

Что такое РНК (рибонуклеиновая кислота)

В природе существует еще один вид нуклеиновых кислот – РНК (рибонуклеиновая кислота). По строению РНК отличается от ДНК тем, что она представлена одной нитью нуклеотидов. Значение РНК в клетке заключается в том, что она служит для переноса информации с ДНК в определенные места клетки, где происходит синтез белков. РНК, в отличие от ДНК, может проходить через мембрану ядра клетки. ДНК может находиться только в ядре клетки.

В этом разделе вы узнаете о работе Божественной Матрицы, существующей внутри вас, - о вашей ДНК. Сначала общие положения, а затем некоторые подробности.

Полная генетическая матрица, задающая инструкции для создания всех возможных вариантов конкретного организма, защиты называется геномом данного организма. Геном - это полный генный комплект организма, и он содержится во всей своей полноте в ядре каждой клетки данного организма.

Геном подразделяется на хромосомы, а хромосомы построены из ДНК. Каждая клетка вашего организма содержит ДНК, и все клетки находятся под контролем ДНК. В человеческом организме находится более 10 триллионов клеток, и посредством сложнейших и масштабных процессов все они строго организованы и находятся в постоянном общении между собой. Каждая клетка наделена сознанием, осознает себя и другие клетки и выполняет свою конкретную функцию в едином ансамбле с другими клетками.

Геном содержит наследственные и культурологические импринты и коды, обусловливающие цвет кожи и глаз, группу крови, рост, цвет волос и каждую мыслимую черту человека. Это то, что делает отпечатки пальцев уникальными и характерными только для этого индивида. Он также отвечает за врожденные пороки и другие наследственные отклонения от нормы.

Хромосомы при большом увеличении

Гораздо менее известно то, что на ДНК можно влиять своим намерением.

ДНК внутри каждого клеточного ядра образует линейные нити, известные как хромосомы. В каждой клетке человека содержится 46 хромосомных нитей, которые большую часть времени существуют как 23 пары хромосом. Каждая нить хромосом состоит из множества генов, каждый из которых несет ответственность за одну четкую биологическую функцию. Будучи маленькой субъединицей хромосомы, ген также состоит из ДНК.

Если представить хромосому как длинный пассажирский поезд, каждый вагон поезда был бы длинной нитью ДНК, а каждый пассажир - ген, кодирующий синтез одного конкрет ного белка. ДНК расшифровывается как дезоксирибонуклеи- новая кислота. (Последние открытия показывают, что ДНК на самом деле является солью, а не кислотой, но давайте не будем изменять силу, стоящую за шифром ДНК.)

Лучше всего представить молекулу ДНК в виде скрученной лестницы со ступеньками-перекладинами. Она состоит из двух параллельных линейных молекул, построенных из повторяющихся молекул сахара и фосфата, в промежутках удерживаемых вместе при помощи базовых молекул (оснований), называемых нуклеотидами (перекладины лестницы). Эта структура двойной спирали свернута, как телефонный провод. И затем свернута еще раз, как тот же телефонный провод, скрученный в тугой шар.

Пары четырех оснований (аденин, тимин, цитозин и гуанин) составляют каждую перекладину похожей на лестницу двойной спирали структуры ДНК. Таким образом, каждая перекладина состоит из двух спаренных оснований: [аденин + тимин] или [цитозин + гуанин].

Эти основные нуклеотиды (перекладины лестницы) составляют код ДНК, причем каждый расположен точно в соответствии с Божественной Матрицей. Мы можем утверждать, что каждая клетка обладает своей собственной целью и сознанием, и, обладая сознанием, она способна к общению. Наша способность общаться с клетками является жизненно важным аспектом самоисцеления, позволяющего вновь обрести силу.

Давайте рассмотрим некоторые детали функционирования. Сила ДНК заключается в ее способности управлять функцией, поведением и структурой клетки. Она дает инструкции, использует свой собственный язык и, в некотором смысле, является «текстом», или «сценарием», которому следует весь организм на клеточном/молекулярном уровне. Код, или «алфавит», этого «сценария» может быть описан в терминах последовательности перекладин спирали-лестницы ДНК.

Генетические черты индивидов и всего вида сохраняются, или «архивируются», из поколения в поколение в форме ДНК. ДНК контролирует рост клеток и обеспечивает исцеление, обновление и окончание жизнедеятельности каждой клетки организма. Таким образом, ДНК выступает в роли как физиологического регулятора клетки, так и хронометра, так как она следит за биологическими часами каждой клетки, а следовательно, за ее долговечностью. Увеличение продолжительности жизни клеток (и всего организма) сводится к тому, чтобы научиться, как переставлять биологические часы, контролируемые ДНК.

Ядро каждой человеческой клетки содержит двадцать три пары хромосом.

Хромосома содержит длинные нити нуклеотидов ДНК. Имеется четыре различных вида нуклеотидных оснований: гуанин (G), цитозин (С), тимин (Т) и аденин (А). Набор трех нуклеотидов составляет триплет.

Способность английского письменного языка хранить и передавать информацию обусловлена тем, как 26 букв алфавита складываются в слова. Генетическая информация в ДНК фактически определяется последовательностью четырех нуклеиновых кислот (или азотистых оснований): аденина, тимина, цитозина и гуанина, соответственно обозначаемых буквами А, Т, С и G. Именно из этих «букв» складывается содержащий информацию «текст» в ДНК. Точно так же как 26 строительных блоков английского языка подчиняются некоторым правилам сочетания и последовательности, 4 строительных блока ДНК подчиняются своему собственному набору правил (C-G, G-C, А-Т, Т-А) (см. рис. 1).

Каждая перекладина лестницы состоит из пары оснований. Каждый несущий отрезок лестницы проецирует одно основание в центр спирали. Четыре основания соединяются в пары весьма конкретным образом. Аденин всегда образует пару с тимином, а цитозин соединяется только с гуанином. Поэтому, когда вы видите Т на перекладине ДНК, вы знаете, что напротив будет находиться A, a G будет напротив С. Например, если последовательность на одной стороне цепибудетА-T-A-G-C-G, то его партнером на другой стороне цепи будет T-A-T-C-G-C.

Сущностью Божественной Матрицы является последовательная точная информация, и сила работы этой ДНК заключается в нашей способности передавать свое намерение этим основаниям и их комбинациям. Именно этим наука подтвердит обоснованность тезиса о превалировании сознания над материей. 5 апреля 1990 года в Американской ассоциации холистической медицины доктор Райан Драм и Лен Виснески представили результаты своих исследований. Доктор Драм, специалист в области электронной микроскопии, обнаружил, что намерение имеет молекулярные последствия, а Виснески, микробиолог, доказал, что намерение служит стимулятором для синтеза рецепторов. Согласно исследованиям Питера Нопфлера, «во все клетки, имеющие рецепторы и память, намерение может посылать вибрацию или стимулировать эти рецепторы. Поэтому, если у вас жажда и вы думаете о воде, ментально синтезируются, а физически метаболизируются тысячи видов клеточной деятельности. Еще до того, как вы начнете пить воду, ваши намерения и мысли уже запустили деятельность на клеточном уровне, чтобы ваш мозг, желудок, почки и прямая кишка приготовились принять воду, иными словами, намерения метаболизируются физическим телом». Представляете тогда, что делает шоколад?

Код ДНК трактуется, или «читается», в определенном направлении. Информация в одной цепи читается в противоположном направлении от другой цепи. Характер последовательности в цепях ДНК определяет, какие части ДНК необходимо выборочно прочитать и в каком направлении.

Каждая комбинация из трех последовательных нуклеотидных оснований (называемая кодоном) передает конкретные необходимые биохимические инструкции клетке. Так как существует 4 разных основания, число комбинаций последовательностей трех оснований равно 4x4x4, или 64. Таким образом, 64 различных кодона регулируют химический состав и функционирование клеток.

Ген представляет собой всю последовательность кодонов, которая содержит код синтеза одного функционального белка. Белок - это сложная молекула, состоящая из цепочки более простых строительных блоков, называемых аминокислотами. Структура конкретного белка определяется, главным образом, его уникальным последовательным рядом кодонов ДНК (триплетов оснований), содержащимся в конкретном гене. Каждый кодон ДНК (триплет оснований) вносит свой вклад в синтез белка в виде одной инструкции для синтеза молекулы данного белка. Команда кодона может выглядеть как одно из следующих указаний: (1) начать строить новую цепь белка; (2) добавить конкретную аминокислоту в цепь и (3) завершить синтез белковой цепи точно в этой позиции.

С помощью такого процесса генетический материал клеточного ядра (ДНК/гены) определяет деятельность, структуру и поведение как индивидуальных клеток, так и функциональных групп клеток (т. е. органов). На схеме «Молекулярная Генетика» (стр. 42) графически представлено, как создаются и формулируются инструкции ДНК для деятельности клеток.

Репликация ДНК

Молекула ДНК реплицируется (воспроизводит себя) путем создания точной копии своих двух цепей. Для того чтобы процесс начался, две цепи расщепляются посередине, как при «расстегивании молнии» (см. рис. 2). Структура каждой из раскрытых половин двойной спирали притягивает дополняющий ее (комплементарный) набор нуклеотидных оснований, чтобы сформировать две новые целые лестницы. Итак, цепь 1 отделяется от цепи 2; цепь 1 пристраивает к себе новую копию цепи 2; а цепь 2 пристраивает к себе новую копию цепи 1. При помощи этого механизма там, где изначально была одна двойная спираль, в итоге появляются две идентичные двойные спирали. Следует заметить, что многие модели последовательностей ДНК остались неизменными с момента зарождения жизни на нашей планете. "

Рисунок 2 . В двойной спирали ДНК аденин (А) всегда связывается с тимином (Т), а цитозин (С) всегда связывается с гуанином (G).

Для того чтобы ген осуществил процесс производства конкретного белка, он должен претерпеть транскрипцию. Сначала часть ДНК, составляющая конкретный ген, разворачивается. Затем «молния расстегивается» (происходит расщепление). Открытая расщепленная молекула ДНК притягивает необходимое число нуклеотидных оснований. Это создает новую дополнительную одиночную цепь, которая затем отрывается от отцовской ДНК (гена). Эта новая одиночная неспаренная цепь называется «информационной РНК» (иРНК, или мРНК).

После завершения этого процесса исходная ДНК снова закрывается, сворачивается и ждет следующего призыва к действию. Тем временем уникальная и отделившаяся мРНК перемещается в другое место в пределах этой же клетки или за пределы клетки для того, чтобы закончить работу по производству белка.

Когда окружающая среда является биохимически подходящей, неспаренные нуклеотидные основания этой уникальной мРНК начинают притягивать конкретные аминокислоты, чтобы построить новый белок (цепь аминокислот). На каждые три неспаренные нуклеотидные основания (кодона) молекулы мРНК в новую цепь добавляется одна конкретная аминокислота.

После того как все аминокислоты будут находиться на своем месте и в правильной последовательности, новая (белковая) цепь отрывается от мРНК. Теперь этот уникальный белок начинает функционировать в том качестве, для которого он был создан. Этот процесс является очень быстрым, точным и четким, причем происходит он миллионы раз в секунду по всему вашему телу.

Проект «Геном Человека» пытается расшифровать последовательность оснований во всей человеческой ДНК. Эту чрезвычайно объемную задачу по анализу и сбору данных взяла на себя многонациональная команда ученых, где каждый отвечает за исследование последовательности в порученной ему части ДНК. Считается, что за короткий период в три года весь геном человека может быть картирован полностью.

Полный комплект ДНК человека - это огромная база данных, содержащая примерно 3 миллиарда пар оснований. Уже картированы многие гены, относящиеся к конкретным хромосомам. По этим результатам были идентифицированы другие гены, но их точный хромосомный адрес пока еще не установлен.

Теломераза и теломеры

Теломераза - это недавно обнаруженный фермент, обладающий уникальными свойствами замедления старения. Теломераза синтезируется в клетке и непосредственно отвечает за стабильность и силу теломера - структурного белка, обнаруженного на концах нитей ДНК (это как бы колпачки, запечатывающие концы хромосом). При делении клеток теломеры могут быть утеряны или повреждены, что нарушает клеточное деление, обусловливает ненормальную репликацию клеток или даже полностью останавливает клеточное деление.

Внутри хромосомы ДНК находится в «сверхзакрученном» состоянии. Во время деления клетки концы ДНК могут запутаться, когда происходит разделение всех хромосом. Концы хромосом имеют особую последовательность, которая повторяется много раз для поддержания целостности хромосом во время деления. Теломераза восстанавливает силу теломера и увеличивает вероятность правильного деления клетки.

К сожалению, раковые клетки также образуют свою собственную теломеразу, что может стимулировать избыточное или бесконечное деление клеток. Для сравнения: нормальная клетка обычно перестает репродуцироваться после определенного числа делений. В каком- то смысле, раковые клетки бессмертны, то есть до того момента, пока они не раз рушат тот организм, который их питал. Продолжаются исследования по изысканию способов инактивации теломеразы в раковых клетках, это даст им сигнал перестать делиться.

Исследователи также хотят выяснить, как включать деятельность теломеразы в нормальных клетках. Когда это будет обнаружено, мы сможем замедлить или обратить вспять старение здоровых клеток. Восстановление теломеров до их полной длины переставит биологические часы. Результатом этого может стать продление человеческой жизни.

Человек не плетет сеть жизни, он - всего лишь одна нить в ней. Все, что он делает по отношению к этой сети, он делает и по отношению к самому себе.

(Вождь Сиэттл )

Некоторые данные о ДНК для размышления

Исследования космоса полностью соизмеримы с изучением ДНК и сознания. Вот некоторые доказанные данные, касающиеся ДНК:

1. Диаметр двойной спирали ДНК около 10 атомов шириной или, другими словами, 2 нанометра (один нанометр Л (нм) - это одна миллиардная метра).

2. Расстояние между нуклеотидами равно примерно 0,35 нм.

3. Длина одного полного генома составляет примерно 6 футов (1,8 метра).

4. Если в вашем теле содержится 75 триллионов клеток и ги вы бы решили вытянуть всю вашу ДНК в одну линию, то ею можно было бы опоясать Землю примерно 5 миллионов раз.

5. Если бы ширина вашей ДНК была 2 дюйма (5,08 см), то ваше тело было бы размером с Землю.

6. ДНК является источником излучения фотонов (света). Возможно, существует связь между излучением фотонов ДНК и сознанием.

7. Объем информации в двойной спирали ДНК настолько огромен, что она вмещает в себя 100 000 генов.

8. Внутри клеточного ядра весь этот объем ДНК свернут, занимая пространство всего в несколько тысячных миллиметра.

9. Ученые считают, что каждую секунду примерно один миллион красных кровяных клеток исчезает и замещается новыми. Каждая из этих клеток строится на основе негативного или позитивного мыслеобраза. Тело постоянно перестраивается.

10. Официальные источники говорят, что из 1 миллиарда пар оснований, последовательность которых была прослежена на сегодняшний день, 468 миллионов находятся в окончательно проверенной форме. Еще 665 миллионов находятся на компьютерной проверке. 11. Клетка - это первичный элемент, в котором содержится углерод, кислород, водород и азот. Она способна регенерировать себя. Мы постоянно обновляем наши тела. Каждые шесть недель мы регенерируем нашу печень, вкусовые рецепторы и даже ДНК. Мы обновляем себя менее чем за два с половиной года.

Молитва вождя племени лакота по имени Желтый Жаворонок

И чье дыхание дает жизнь всему миру,

Услышь меня!..

Я мал и слаб.

Я нуждаюсь в твоей силе и мудрости.

Позволь мне идти в Красоте и дай моим глазам

Узреть пурпурно-красный закат.

Сделай так, чтобы мои руки уважали

Все сотворенное тобой,

А мой слух был острым, чтобы слышать твой голос.

Сделай меня мудрым, чтобы я мог понять

То, чему ты можешь научить меня.

Дай мне пройти уроки, спрятанные тобой

В каждом листе и камне.

Я ищу силы не для того, чтобы быть выше

Брата моего. Но чтобы победить своего злейшего врага.

Самого себя.

Сделай так, чтобы я был всегда готов прийти к тебе

С чистыми руками и прямым взглядом,

Чтобы, когда моя жизнь начнет увядать

как догорающий закат,

Мой дух мог прийти к тебе без тени стыда.

Специально для Вестника Российской Академии ДНК-генеалогии

ДНК-генеалогия - это весьма новая наука, которая базируется на современных достижениях биологии и генетики человека. Сама наука так бы и осталась на уровне теории и узко-специализированной практики, если бы ее данные не сопоставлялись с данными антропологии, лингвистики, истории, биохимии, биофизики и других наук, расширяясь в своем практическом применении и даже лидируя в некоторых направлениях, как в идентификации родства человека, так и в пересмотре возникновения народов древнего и современного миров. Потенциал ДНК-генеалогии настолько велик, что можно сказать смело: сегодня эта наука все еще находится в эмбрионном состоянии, и перспектива ее будущего колоссальна.
Несмотря на то, что ДНК-генеалогия обретает все большую популярность и в этой области появляются свои ведущие специалисты, у большинства людей эта наука вызывает сомнение, так как основана на сравнительном анализе данных, в достоверности которых можно сомневаться, если не вникать в суть ДНК-генеалогии, ее азы, что большинство людей не делает. А, собственно говоря, какая в мире наука не основана на сравнении и сопоставлении данных? Главное, что сопоставление и сравнение должно быть в диапазоне одинаковых категорий, чтобы потом не опровергать достоверность этих данных. Например, можно сравнить автомобиль с апельсином по категории веса. В крайнем случае, по категории окраски. Но получить информацию, которая будет иметь практическое значение, при таком сравнении - невозможно.

Обсуждая вопросы ДНК-генеалогии с людьми различного специального образования и разных профессий, изучая волокиту и скандалы вокруг ДНК-тестирования останков царской семьи, а также другие общеизвестные истории, связанные с определением родословных некоторых семейств, анализируя публикации как научные, так и популярные, я пришла к простому выводу: чем наука становится популярнее, тем она быстрее обрастает домыслами со стороны мало понимающих, и нападками - со стороны оппонентов, тоже часто не знающих сути вопроса, и таким способом обсуждаемый предмет - сокрывается, а научное направление дискредитируется в глазах общественности.
Разочарование возникает у людей, когда они определяют свои или чужие родословные на основании ДНК, а результат получается не тот, который они ожидали. Поэтому, многие в таких случаях начинают говорить о подделке данных, подлоге образцов ДНК, погрешностях тестирования, загрязнении материала, неточности самой науки, и что ДНК-генеалогия - это ерунда или вообще какая-то чертовщина, которой верить уж никак нельзя. Увы, непринятие некоторых данных ДНК-генеалогии приводит к возникновению споров и скандалов на довольно высоких уровнях общественности, с последующим втягиванием политических и религиозных деятелей. Самый крупный спор прошел в отношении ДНК-тестирования царских останков, которые исследовали еще в 1993 году, но волокита с принятием результатов этого и других многочисленных тестирований длится до сих пор.
Поэтому давайте вернемся к первоисточнику, а точнее - к фундаментальным кирпичикам ДНК-генеалогии, то есть с чего эта наука началась и на чем базируется. Чтобы раскрыть этот вопрос полноценно и на понятном всем языке, вспомним биологию, которую многие из нас изучали в старших классах средней школы.

Итак, что такое ДНК? ДНК - это дезоксирибонуклеиновая кислота, то есть органическое вещество, которое встречается только в живой природе, точнее природе организмов, начиная от вирусов и заканчивая человеком. Что-то вроде компьютерной программы, которая вводится с каждую клетку организма, но эта программа называется генетической, и она передается из поколения к поколению. ДНК состоит из повторяющихся блоков органических веществ, называющихся нуклеотидами. Фактически, химическая структура ДНК для ДНК-генеалогии не так важна, а важно повторение этих блоков, нуклеотидов в определенной последовательности, что позволяет определить основные характеристики при расчетах карты ДНК человека. Функциональное значение этих повторений для ДНК-генеалогии роли не играет. Гены - это группы нуклеотидов, несущие определенную целостную информацию, например, о строении определенного вида белка. Не все участки ДНК содержат гены, и роль этих участков до сих пор не изучена полностью. Опять же, понимание роли генов и их функции - это задача генетики, в том числе медицинской генетики. Таким образом, мы не станем акцентировать внимание на генах.
Где хранится ДНК в организме человека? Для этого нам нужно вспомнить, что клетка является первичной функциональной ячейкой нашего сложного организма. Практически, любая клетка содержит ДНК, если не в комплексе, то отрывками. И здесь мы подошли к важному понятию двух основных видов ДНК: ядерной и митохондриальной. Мы не будем также обращать внимание на фрагменты ДНК, которые свободно могут "плавать" во внутриклеточной жидкости, так как для ДНК-генеалогии они пока что интерес не представляют, и их значение не изучено достаточно полно.
Таким образом, мы подошли к строению клетки, которая состоит из оболочки, ядра (или ядер) и внутреннего содержимого - внутриклеточной жидкости, наполненной различными структурными единицами, в том числе органеллами (рибосомы, митохондрии). ДНК, которая хранится в ядре - это ядерная ДНК. А та, которая в митохондриях, а значит и в цитоплазме клетки - это митохондриальная ДНК.

Поговорим о ядерной ДНК . Где и как она хранится в ядре? Большая часть ДНК укомплектована в определенном строгом порядке в структуры, которые называются хромосомами. Детальное строение хромосом я упущу, но акцентирую ваше внимание на том, что у человека есть 23 пары хромосом, которые хоть и похожи по размерам, но не идентичны между собой , так как половина хромосом достается нам от отца, а другая половина - от матери. Какая хромосома досталась от бабушек и дедушек, от прабабушек и прадедушек? С помощью современных технологий определить это можно, однако это тестирование не имеет рационального практического значения и уж слишком дорогостоящее по технологии своей.

Набор из 23 пар хромосом называют кариотипом , и у каждого человека он индивидуален и уникален, но количество пар хромосом всегда постоянно, за исключением хромосомных заболеваний, когда идет повторение или отсутствие какой-то хромосомы (например, при некоторых видах синдрома Дауна, когда у человека имеется лишняя 21-я хромосома). Определение кариотипа важно в идентификации человека, а также для диагностики хромосомных заболеваний, установления отцовства или близкого родства.
Для ДНК-генеалогии кариотип практичного значения не имеет. Однако, обратим внимание на две хромосомы, которые называются половыми хромосомами, так как они определяют пол человека. Остальные 22 пары хромосом называют аутосомными, и обмен генетической информации между парами хромосом происходит постоянно из поколения в поколение. У женщины кариотип всегда 46ХХ , то есть - у нее есть две половые хромосомы Х, одну из которых она получила от матери, а другую - от отца. У мужчины кариотип 46ХУ , где Х-хромосома - всегда от матери, а У хромосома - всегда от отца.

Считается, что на возникновение различия между Х и У хромосомами ушло около 300 миллионов лет, и это различие стало настолько большим, что У-хромосома не может обмениваться генетической информацией с Х -хромосомой, кроме маленького участка, занимающего 5% длинны У-хромосомы. Но даже если такое происходит - особенно близко к району генов, отвечающих за половую принадлежность, природа позаботилась о подавлении чужеродной генной информации (материнской), чтобы не нарушить процесс развития мужского организма. Таким образом, 95% генетической информации У-хромосомы никогда не "загрязняется" генетической информацией другой половой хромосомы - материнской Х-хромосомы . У-хромосома содержит 0.38% всей хромосомной ДНК человека и имеет 86 генов (большинство участков У-хромосомы не являются генами). Интерес для ДНК-генеалогии представляет та часть У-хромосомы, которая не может обмениваться информацией с материнской ДНК Х-хромосомы, а значит - передается от поколения в поколение по мужской линии в почти неизменном виде. Почти - потому что периодически в этих участках ДНК могут возникать мутации (изменения) на уровне нуклеотида, и такие изменения называются единичным нуклеотидным полиморфизмом. Другой вид изменений, который интересен для ДНК-генеалогии - это короткие повторения нуклеотидов. Если такие изменения проходят на участках, несущих гены, то это может привести к возникновению наследственного заболевания. Но в случае ДНК-генеалогии изучаются участки, не несущие гены, поэтому опять же, наличие или отсутствие заболевания у потомства или дальних родственников значения не имеет.

Усвоим то, что У-хромосома всегда передается по мужской линии , то есть от деда - отцу, от отца - сыну, от сына - его сыну и т.д, но никогда не передается женщине. Таким образом, исследуя строение определенных участков У-хромосомы и обнаружение единичных изменений на этих участках, которые передаются из поколения в поколение, создается гаплотип человека (не путайте с кариотипом). Далее, гаплотип человека сравнивают с уже накопленной базой данных гаплотипов других людей, и таким образом определяют, к какой гаплогруппе принадлежит человек, то есть с кем у него нет различий по гаплотипу или эти различия минимальные. Можно найти близких и дальних родственников, сопоставляя архивные и исторические факты, расширяя и уточняя генеалогическое дерево. Можно также сравнить гаплотипы двух или более людей, и подтвердить или опровергнуть их родственную связь с точностью до 99.9%.
Для тестирования могут быть использованы, практически, любые клетки человека, содержащие ядро. Со смертью человека клетки разлагаются, ядра и хромосомы распадаются, и ядерная ДНК тоже распадается на фрагменты, а со временем может и полностью исчезнуть, что во многом зависит от условий хранения останков. Поэтому, определить фрагменты ДНК У-хромосомы у мужских останков умерших родственников удается не всегда. Однако, используя логарифмы сопоставления уже известных гаплотипов мужчин, возможно определить принадлежность мужчины к той или иной мужской гаплогруппе.
Ошибка в определении принадлежности мужчины к какому-то роду возникает чаще всего не из-за погрешности тестирования, и даже не со стороны ДНК-генеалогии, а в силу того, что биологическим отцом ребенка может быть совершенно другой человек, а не тот, который записан в его свидетельстве о рождении. Таким образом, человек может носить фамилию своего прадеда, который биологическим прадедом ему не является. Отсюда и различие в У-хромосоме, «корни» которой могут привести к совершенно другому роду.

Современная медицина начала широко использовать донорскую сперму и донорские клетки в лечении бесплодия семейных пар. Если для оплодотворения женской половой клетки использовали донорскую сперму (то есть, сперму не мужа, а постороннего человека), то ребенок-мальчик будет носить У-хромосому мужчины-донора, хотя по документам он будет числиться сыном мужа его матери.
Так как у женщин нет У-хромосомы, их отцовскую линию проследить труднее. Для этого нужно провести тестирование отца, если он жив, или родного брата женщины, или же родного брата отца, то есть дяди по отцовской линии.
Итак, с У-хромосомой разобрались. А теперь обратим внимание на митохондриальную ДНК (мтДНК). Важно понимать, что ядерная ДНК и митохондриальная ДНК - это две совершенно разные ДНК, как по происхождению, так и по функции, и по механизму передачи.

Теперь вернемся к строению клетки . Помимо ядра клетка содержит цитоплазму - внутриклеточную жидкость. Фактически, клетка - это шарик, наполненный жидкостью и ядром внутри (мы упускаем здесь группу клеток и организмов, которые не содержат ядра). Митохондрии - это внутриклеточные структуры с определенной автономной функцией. Их происхождение неизвестно, хотя ученые предполагают, что митохондрии - это определенные виды древних одноклеточных организмов (бактерий), которые потеряли свою специфичность и способность жить вне клетки. Для ДНК-генеалогии важно то, что митохондрии содержат ДНК, которую можно исследовать для определения материнской линии рода. Но почему именно митохондриальную ДНК?
Вспомним ту же биологию человека, а точнее процесс его зачатия. Кто-то скажет, что зачатие - это слияние мужской и женской половых клеток, и будет прав в том, то мы все без исключения начинаем свое существование с клеточного уровня. Слово "слияние" не совсем подходит в случае зачатия человека, хотя бы потому, что размеры мужской половой клетки (сперматозоида) и женской половой клетки (яйцеклетки) различны - это как сравнить велосипед с Боингом. Сперматозоид несет в себе генетическую отцовскую информацию, а так как он является инородным телом для женского организма, то в направлении яйцеклетки он должен двигаться чуть ли не на реактивных скоростях. Собственно говоря, природа позаботилась, чтобы внедрение сперматозоидов в женский организм было подобно массовой военной атаке - несколько десятков и сотен миллионов сперматозоидов попадает в женские половые органы. Миллионы их гибнет, создавая благоприятную биохимическую среду для остальных, и «вдохновляя» их на подвиги. И только одному счастливчику будет позволено "слиться" с яйцеклеткой. Продвижение сперматозоидов в женском теле очень быстрое: в течение 90 секунд после семяизвержения некоторые сперматозоиды уже находятся в полости матки. То есть, не успел моргнуть, а они уже у цели. Их форма и строение позволяют продвигаться быстро - головка и хвостик. В головке содержится ядро с хромосомами, включая одну из половых хромосом Х или У, а в верхней части хвостика - копии митохондрий матери мужчины. Однако при слиянии с яйцеклеткой, хвостик чаще всего отбрасывается, и в женскую половую клетку митохондрии мужчины не попадают или же попадают в очень незначительном количестве.

Почему яйцеклетка таких больших размеров? Потому что в ее цитоплазме хранится большое количество питательных веществ, необходимых для питания клеток будущего эмбриона,который становится плодом и рождается уже ребенком. Митохондрии считаются энергетическими станциями клетки, однако только 3% ДНК внутри митохондрии участвует в синтезе "энергетических" веществ. Большая часть мтДНК отвечает за синтез специфических белков.
Таким образом, представим себе картину слияния маленького сперматозоида с огромной яйцеклеткой, которая, фактически, поглощает этот сперматозоид. Ее цитоплазма насыщена тысячами митохондрий и обрывками мтДНК. А дальше идет первое деление оплодотворенной яйцеклетки (точка, точка, огуречик - получился человечек). Получается, что первые клетки, как и все остальные потом, получают цитоплазму материнской яйцеклетки, где есть материнские митохондрии. Если зачали девочку, то у нее тут же внутриутробно формируются ее собственные яйцеклетки, которые будут содержать митохондрии, созданные по принципу копирования материнских митохондрий. И все клетки этой девочки будут иметь митохондрии - копии материнских. Если зачался мальчик, то все его клетки будут содержать материнскую мтДНК в митохондриях, однако половые клетки - те единственные клетки, которые потом попадут в другой женский организм, передать эти митохондрии новому поколению не смогут. Так получается, что по женской линии передача митохондриальной ДНК бесконечна, а по мужской ее нет.
Ученые, определив такую интересную и уникальную передачу митохондриальной ДНК, заинтересовались: а можно ли тогда определить родственную связь между поколениями по тому же принципу, что используется в исследовании определенных маркеров У-хромосомы? Оказывается, можно. Хотя мтДНК участвует во многих биохимических процессах и изменения в ней возникают чаще, чем в ядерной ДНК, но эти изменения не выходят за пределы митохондрии и не связаны со смешиванием генетической информации ДНК других митохондрий, а тем более, чужеродных, например отцовских, если такие каким-то образом попали в яйцеклетку. В медицине известен один случай, когда у мужчины в мышечной ткани нашли два вида разных мтДНК - материнскую и отцовскую (мужчина страдал заболеванием мышечной системы). Два вида, но не смесь двух в одном!
То, что мтДНК передается именно через цитоплазму яйцеклетки, подтверждается существованием детей, у которых наблюдается мозаицизм мтДНК, полученных от двух женщин. Сейчас в мире насчитывается более тридцати детей, которые получены методом «улучшения» цитоплазмы яйцеклетки их матери, цитоплазмой донорской яйцеклетки другой женщины, так как материнские клетки были плохого качества именно из-за нехватки внутриклеточной жидкости и митохондрий. Хотя генетически биологической матерью такого ребенка является женщина, давшая ему свои хромосомы (через ядро яйцеклетки) и выносившая этого ребенка, однако на момент зачатия в яйцеклетке этой женщины имелись чужеродные (донорские) митохондрии. Тестирование мтДНК показывает наличие у таких детей материнской и донорской мтДКН.
Дети, родившиеся у женщин, которым подсаживали чужеродный эмбрион, полученный из донорской яйцеклетки и/или донорской спермы, будут иметь мтДНК той женщины, которая была донором яйцеклетки.
Митохондриальная ДНК со смертью человека тоже разрушается , однако ее фрагменты сохраняются лучше, чем ядерная ДНК, поэтому при исследовании костных останков, сухой кожи, волос чаще всего ищут мтДНК.

Теперь, подведем итоги выше изложенного материала:
1. Ядерная ДНК и митохондриальная ДНК являются совершенно разными видами ДНК и механизмы их передачи от поколения поколению различные.
2. ДНК У-хромосомы является ядерной ДНК, а поэтому передается через половую У-хромосому, которая хранится в ядре сперматозоида вместе с другими хромосомами.
3. Передача У-хромосомы возможна только по мужской линии.
4. мтДНК является той частью ДНК, которая хранится в цитоплазме клеток, а точнее в митохондриях клеток, а не в хромосомах.
5. мтДНК передается через женскую половую клетку - через ее внутриклеточное содержимое, но не ядро яйцеклетки.
6. Передача мтДНК у людей возможна только по женской линии. С рождением мужчины эта передача прекращается.
7. Кариотип - это набор хромосом человека. Гаплотип - это определенная упорядоченность определенных участков ДНК и специфических изменений в них. Кариотипирование используется в генетике, часто для определения хромосомных и генетических заболеваний. Гаплотипирование используется в ДНК-генеалогии для определения родства между людьми, а также в судебной медицине для идентификации людей.

При понимании различий между разными видами ДНК и механизмом их передачи от человека человеку, количество ошибок в интерпретации результатов ДНК-генеалогии и необоснованные нападки на неточность этой науки значительно уменьшатся.

ДНК является универсальным источником и хранителем наследственной информации, которая записана с помощью специальной последовательности нуклеотидов, она определяет свойства всех живых организмов.

Средняя молекулярная масса нуклеотида принимается равной 345, а количество нуклеотидных остатков может достигать нескольких сот, тысяч и даже миллионов. ДНК в основной своей массе находится в ядрах клеток. Немного содержится в хлоропластах и митохондриях. Однако ДНК ядра клетки - это не одна молекула. Она состоит из множества молекул, которые распределены по разным хромосомам, их количество меняется в зависимости от организма. Это и есть особенности строения ДНК.

История открытия ДНК

Строение и функции ДНК были открыты Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком, им даже была вручена Нобелевская премия в 1962 году.

Но впервые обнаружил нуклеиновые кислоты швейцарский ученый Фридрих Иоганн Мишер, работавший в Германии. В 1869 году он изучал животные клетки - лейкоциты. Для их получения использовал повязки с гноем, достававшиеся ему из больниц. Из гноя Мишер вымывал лейкоциты, а из них выделял белок. В ходе этих исследований ученому удалось установить, что в лейкоцитах кроме белков имеется еще что-то, какое-то неизвестное на тот момент вещество. Оно представляло собой нитевидный или хлопьевидный осадок, который выделялся, если создать кислую среду. Осадок сразу растворялся при добавлении щелочи.

Ученый с помощью микроскопа обнаружил, что при отмывании лейкоцитов с помощью соляной кислоты от клеток остаются ядра. Тогда он сделал заключение, что в ядре есть неизвестное вещество, названное им нуклеином (слово nucleus в переводе означает ядро).

Проведя химический анализ, Мишер выяснил, что новое вещество в своем составе имеет углерод, водород, кислород и фосфор. В то время фосфорорганических соединений было известно немного, поэтому Фридрих решил, что обнаружил новый класс соединений, находящихся в ядре клетки.

Таким образом, в XIX веке было открыто существование нуклеиновых кислот. Однако в то время никто не мог даже подумать о том, какая важная роль им принадлежит.

Вещество наследственности

Строение ДНК продолжали исследовать, и в 1944 году группа бактериологов под руководством Освальда Эвери получила доказательства того, что эта молекула заслуживает серьезного внимания. Ученый на протяжении многих лет занимался изучением пневмококков, организмов, которые вызывали пневмонию или заболевание легких. Эвери проводил опыты, смешивая пневмококки, вызывающие заболевание, с теми, которые безопасны для живых организмов. Сначала болезнетворные клетки убивали, а после добавляли к ним те, которые заболеваний не вызывают.

Результаты исследований поразили всех. Были такие живые клетки, которые после взаимодействия с мертвыми научались вызывать болезнь. Ученый выяснил природу вещества, которое участвует в процессе передачи информации живым клеткам от мертвых. Молекула ДНК и оказалась этим веществом.

Строение

Итак, необходимо разобраться с тем, какое строение имеет молекула ДНК. Открытие ее структуры стало значимым событием, это привело к образованию молекулярной биологии - новой отрасли биохимии. ДНК в больших количествах находится в ядрах клеток, однако размеры и количество молекул зависят от вида организма. Установлено, что ядра клеток млекопитающих содержат много этих клеток, они распределены по хромосомам, их насчитывается 46.

Изучая строение ДНК, в 1924 году Фельген впервые установил ее локализацию. Доказательства, полученные в ходе экспериментов, показали, что ДНК находится в митохондриях (1-2%). В других местах эти молекулы могут находиться при вирусной инфекции, в базальных тельцах, а также в яйцеклетках некоторых животных. Известно, что чем сложнее организм, тем масса ДНК больше. Количество молекул, находящихся в клетке, зависит от функции и составляет обычно 1-10%. Меньше всего их находится в миоцитах (0,2%), больше - в половых клетках (60%).

Строение ДНК показало, что в хромосомах высших организмов они связаны с простыми белками - альбуминами, гистонами и прочими, которые все вместе образуют ДНП (дезоксирибонуклеопротеид). Обычно большая молекула нестойкая, и для того чтобы она оставалась целой и неизменной в ходе эволюции, создана так называемая репарирующая система, которая состоит из ферментов - лигаз и нуклеаз, отвечающих за «ремонт» молекулы.

Химическое строение ДНК

ДНК является полимером, полинуклеотидом, состоящим из огромного числа (до десятков тысяч миллионов) мононуклеотидов. Строение ДНК имеет следующий вид: мононуклеотиды содержат азотистые основания - цитозин (Ц) и тимин (Т) - из производных пиримидинов, аденин (А) и гуанин (Г) - из производных пурина. Кроме азотистых оснований, в составе молекулы человека и животных имеется 5-метилцитозин — минорное пиримидиновое основание. С фосфорной кислотой и дезоксирибозой связываются азотистые основания. Схема строения ДНК продемонстрирована ниже.

Правила Чаргаффа

Строение и биологическая роль ДНК изучались Э. Чаргаффом в 1949 году. В ходе исследований он выявил закономерности, которые наблюдаются в количественном распределении азотистых оснований:

1. ∑Т + Ц = ∑А + Г (то есть число пиримидиновых оснований равно числу пуриновых).
2. Всегда количество остатков аденина равно количеству остатков тимина, а количество гуанина равно цитозину.
3. Коэффициент специфичности имеет формулу: Г+Ц/А+Т. Например, у человека он равен 1,5, у быка - 1,3.
4. Сумма "А + Ц" равна сумме "Г + Т", то есть аденина и цитозина имеется столько же, сколько гуанина и тимина.

Модель строения ДНК

Ее создали Уотсон и Крик. Остатки фосфатов и дезоксирибоз располагаются по хребту двух закрученных спиралеобразным образом полинуклеотидных цепей. Определено, что плоскостные структуры пиримидиновых и пуриновых оснований располагаются перпендикулярно оси цепи и образуют как бы ступени лестницы в виде спирали. Установлено также, что А всегда соединяется с Т при помощи двух водородных связей, а Г прикреплено к Ц уже тремя такими же связями. Этому явлению дали название "принцип избирательности и комплементарности".

Уровни структурной организации

Изогнутая как спираль полинуклеотидная цепь - это первичная структура, которая имеет определенный качественный и количественный набор мононуклеотидов, связанных 3’,5’-фосфодиэфирной связью. Таким образом, каждая из цепей имеет 3’-конец (дезоксирибоза) и 5’-конец (фосфатный). Участки, которые содержат в себе генетическую информацию, названы структурными генами.

Двухспиральная молекула - это вторичная структура. Причем ее полинуклеотидные цепи антипараллельны и связываются водородными связями между комплементарными основаниями цепей. Установлено, что в каждом витке этой спирали содержится 10 нуклеотидных остатков, длина ее равняется 3,4 нм. Эту структуру поддерживают также Ван-дер-Ваальсовы силы взаимодействия, которые наблюдаются между основаниями одной цепи, включающие отталкивающие и притягивающие компоненты. Эти силы объясняются взаимодействием электронов в соседних атомах. Электростатическое взаимодействие также стабилизирует вторичную структуру. Оно возникает между заряженными положительно молекулами гистонов и заряженной отрицательно нитью ДНК.

Третичная структура - это намотка цепей ДНК на гистоны или суперспирализация. Описано пять видов гистонов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.

Укладка нуклеосом в хроматин - это четвертичная структура, поэтому молекула ДНК, имеющая длину несколько сантиметров, может складываться до 5 нм.

Функции ДНК

Основными функциями ДНК являются:

1. Хранение наследственной информации. Последовательность аминокислот, находящихся в молекуле белка, определяется порядком, в котором расположены нуклеотидные остатки в молекуле ДНК. Также в ней зашифрована вся информация о свойствах и признаках организма.
2. ДНК способна передавать наследственную информацию следующему поколению. Это возможно из-за способности к репликации - самоудвоению. ДНК способна распадаться на две комплементарные цепочки, и на каждой из них (в соответствии с принципом комплементарности) восстанавливается исходная последовательность нуклеотидов.
3. При помощи ДНК происходит биосинтез белков, ферментов и гормонов.

Заключение

Строение ДНК позволяет ей являться хранителем генетической информации, а также передавать ее следующим поколениям. Какие есть особенности у этой молекулы?

1. Стабильность. Это возможно благодаря гликозидным, водородным и фосфодиэфирным связям, а также механизму репарации индуцированных и спонтанных повреждений.
2. Возможность репликации. Этот механизм позволяет в соматических клетках сохранять диплоидное число хромосом.
3. Существование генетического кода. При помощи процессов трансляции и транскрипции последовательность оснований, находящихся в ДНК, преобразуется в последовательность аминокислот, находящихся в полипептидной цепи.
4. Способность к генетической рекомбинации. При этом образуются новые сочетания генов, которые сцеплены между собой.

Таким образом, строение и функции ДНК позволяют ей играть неоценимую роль в организмах живых существ. Известно, что длина 46-ти молекул ДНК, находящихся в каждой клетке человека, равна почти 2 м, а число нуклеотидных пар составляет 3,2 млрд.