DNA چیست و چه تاثیری بر سلامتی دارد؟

DNA چیست و چه تاثیری بر سلامتی دارد؟
DNA یک مولکول بیولوژیکی است که حاوی دستورالعمل هایی است که یک موجود زنده برای عملکرد، رشد و تولید مثل نیاز دارد. در تمام اشکال حیات روی زمین وجود دارد و حاوی کد ژنتیکی هر موجود زنده است.

تقریباً هر سلول در بدن حاوی اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) است. این کد ژنتیکی است که هر فرد را منحصر به فرد می کند. DNA حاوی دستورالعمل‌هایی برای رشد، رشد، تولید مثل و عملکرد همه حیات است.

تفاوت در کد ژنتیکی این است که چرا یک نفر چشمان آبی دارد تا قهوه ای، چرا پرندگان فقط دو بال دارند یا چرا زرافه ها گردن دراز دارند. تفاوت یا جهش در کد ژنتیکی نیز می تواند منجر به مستعد شدن به برخی بیماری ها شود.

نه تنها تقریباً تمام سلول‌های بدن حاوی DNA هستند، بلکه DNA موجود در یک سلول در صورت بازگشایی و کشیده شدن از انتها به انتها، بیش از 6.5 فوت (فوت) منبع معتبر طول خواهد داشت.

این مقاله اصول اولیه اینکه DNA، از چه چیزی ساخته شده است، چگونه کار می کند و چگونه بر سلامتی تأثیر می گذارد، را توضیح می دهد.

DNA چیست؟
به طور خلاصه، DNA یک مولکول طولانی است که حاوی کد ژنتیکی منحصر به فرد هر فرد است. دستورالعمل های ساخت پروتئین های ضروری برای عملکرد بدن را در منبع معتبر نگه می دارد.

دستورالعمل هایDNA از والدینی به فرزند دیگر منتقل می شود، تقریباً نیمی از DNA کودک از پدر و نیمی از مادر منشا می گیرد.

ساختار DNA چگونه است؟
DNA یک مولکول دو رشته‌ای است که پیچ خورده به نظر می‌رسد و شکل منحصربه‌فردی به آن می‌دهد که به منبع مطمئن به عنوان مارپیچ دوگانه گفته می‌شود.

هر یک از این دو رشته یک توالی طولانی از نوکلئوتیدها هستند. اینها واحدهای جداگانه DNA هستند و از موارد زیر ساخته شده اند:

یک مولکول فسفات
یک مولکول قند به نام دئوکسی ریبوز که حاوی پنج کربن است
یک منطقه حاوی نیتروژن
چهار نوع ناحیه حاوی نیتروژن به نام پایه وجود دارد، از جمله منبع مورد اعتماد:

آدنین (A)
سیتوزین (C)
گوانین (G)
تیمین (T)
ترتیب این چهار پایه کد ژنتیکی را تشکیل می دهد که دستورالعمل زندگی است.

پایه های دو رشته DNA به هم چسبیده اند تا شکلی نردبانی ایجاد کنند. در داخل نردبان، A به T می‌چسبد و G به C می‌چسبد تا «پله‌ها» را ایجاد کند. طول نردبان از طریق گروه های قند و فسفات تشکیل می شود.

ژن چیست؟
هر طول DNA که پروتئین خاصی را کد می کند، ژن نامیده می شود. به عنوان مثال، یک ژن پروتئین انسولین را کد می کند، هورمونی که به کنترل سطح قند خون کمک می کند. انسان ها حدود 30000 ژن منبع معتبر دارند، اگرچه تخمین ها متفاوت است.

اعتقاد بر این است که تنها حدود 1٪ منبع مطمئن DNA از ژن های کد کننده پروتئین تشکیل شده است. دانشمندان در مورد عملکرد 99 درصد باقیمانده DNA اطلاعات کمتری دارند اما معتقدند که آنها در تنظیم رونویسی و ترجمه نقش دارند.

کروموزوم 1 بزرگترین کروموزوم است و حاوی حدود 2800 ژن منبع معتبر است. کوچکترین کروموزوم 22 با حدود 750 ژن است.

DNA چگونه کار می کند؟
بیشتر DNA در هسته سلول ها زندگی می کند و برخی در میتوکندری ها که نیروگاه سلول ها هستند وجود دارد.

از آنجایی که انسان ها DNA بسیار زیادی دارند و هسته ها بسیار کوچک هستند، DNA باید به طرز باورنکردنی مرتبی بسته بندی شود.

رشته‌هایی از DNA حلقه، سیم پیچ، و در اطراف پروتئین‌هایی به نام هیستون‌های منبع مطمئن می‌پیچند. در این حالت مارپیچ به آن DNA کروماتین می گویند.

کروماتین از طریق یک فرآیند ابرپیچ پیچ بیشتر متراکم می شود و به ساختارهایی به نام کروموزوم بسته می شود. این کروموزوم ها شکل آشنای "X" را تشکیل می دهند.

هر کروموزوم حاوی یک مولکول DNA است. انسان دارای 23 جفت کروموزوم یا در مجموع 46 کروموزوم است. گونه های دیگر تعداد متفاوتی دارند. به عنوان مثال، مگس‌های میوه دارای 8 کروموزوم هستند، در حالی که کبوترها دارای 80 کروموزوم هستند.

ایجاد پروتئین
برای ژن‌ها برای ایجاد پروتئین، دو مرحله اصلی وجود دارد، از جمله منبع مورد اعتماد:

رونویسی: کد DNA به RNA پیام رسان (mRNA) کپی می شود. RNA یک کپی از DNA است، اما معمولاً تک رشته ای است. تفاوت دیگر این است که RNA حاوی پایه تیمین (T) نیست. در RNA، اوراسیل (U) جایگزین تیمین (T) می شود.
ترجمه: mRNA با انتقال RNA (tRNA) به اسیدهای آمینه تبدیل می شود.
mRNA اطلاعات مربوط به یک اسید آمینه خاص را از طریق بخش های سه حرفی به نام کدون های منبع مطمئن ارائه می کند. هر کدون یک اسید آمینه خاص یا واحد سازنده پروتئین را کد می کند. به عنوان مثال، کدون GUG برای اسید آمینه والین کد می کند.

20 اسید آمینه ممکن وجود دارد.

تلومرها
تلومرها مناطقی از نوکلئوتیدهای مکرر در انتهای کروموزوم ها هستند.

آنها از انتهای کروموزوم از آسیب دیدن یا ترکیب شدن با کروموزوم های دیگر محافظت می کنند.

دانشمندان آنها را به نوک های پلاستیکی روی بند کفش تشبیه می کنند که از ساییدگی آنها جلوگیری می کند.

با افزایش سن، این ناحیه محافظتی به طور پیوسته کوچکتر می شود. هر بار که یک سلول تقسیم می شود و DNA تکثیر می شود، تلومر کوتاه تر می شود.

DNA چگونه بر سلامتی تأثیر می گذارد؟
در همه افراد، DNA به مرور زمان منبع قابل اعتماد را تخریب می کند و باعث پیری افراد می شود.

با این حال، گاهی اوقات، توالی DNA فرد ممکن است به طور تصادفی تغییر کند. این جهش نامیده می شود. جهش‌های خاصی در کد ژنتیکی افراد می‌تواند منجر به ابتلا به انواع بیماری‌ها یا شرایط شود.

از طرف دیگر، یک فرد می تواند ژنی را به ارث ببرد که ممکن است برای سلامتی او مشکلاتی ایجاد کند. عوامل محیطی می توانند بر چگونگی بروز این ژن های جهش یافته تأثیر بگذارند.

آسیب به ساختار DNA می تواند به روش های مختلفی رخ دهد. این شامل زمانی است که:

پایه ها پس از تکرار به ترتیب اشتباه به هم متصل می شوند
یک جفت پایه گم شده است
یک جفت پایه اضافی وجود دارد
در همانندسازی یا نوترکیب DNA نقصی وجود دارد
قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی مانند تشعشعات یا فلزات سنگین وجود دارد
یک جهش در روند ترمیم DNA آسیب دیده وجود دارد.
تغییر در تعداد یا ساختار کروموزوم ها وجود دارد
بیماری ها یا شرایط سلامتی می توانند ناشی از آسیب تنها به یک ژن مانند فیبروز کیستیک یا آسیب در چندین بخش از DNA فرد مانند سرطان باشند. نمونه های دیگر عبارتند از:

سندرم داون
شرایط خود ایمنی
شرایط التهابی مزمن
بیماری های عصبی مانند بیماری هانتینگتون
سوالات متداول
در اینجا چند سوال رایج در مورد DNA وجود دارد. 

چه کسی DNA را کشف کرد؟
کشف DNA به دانشمند سوئیسی فردریش میشر نسبت داده می شود که برای اولین بار در اواخر دهه 1860 DNA منبع مورد اعتماد را از سلول های چرک انسان جدا کرد.

انواع مختلف DNA چیست؟
انواع مختلفی از DNA وجود دارد که هر کدام بسته به ساختار خاص خود متفاوت است. رایج ترین آنها B-DNA است، اما برخی دیگر از انواع موجود در ژنوم شامل A-DNA، H-DNA و Z-DNA هستند.

همانندسازی DNA چیست؟
همانندسازی DNA فرآیندی است که زمانی اتفاق می افتد که DNA در سلول ها از خود کپی می شود. این کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که هر سلول جدید دارای ژنوم کامل خود در طول تقسیم سلولی است.

آیا بیماری های ژنتیکی قابل درمان هستند؟
پزشکان فقط می توانند علائم بیماری های ناشی از جهش ژنتیکی را درمان کنند. با این حال، محققان به طور مداوم در حال کار برای توسعه انواع ژن درمانی هستند که ممکن است به جلوگیری از پیشرفت بیماری کمک کند. سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) برخی از داروهای ژن درمانی را تایید کرده است، در حالی که برخی دیگر در حال انجام آزمایشات بالینی هستند.

خلاصه
DNA مولکولی است که در اکثر سلول‌ها یافت می‌شود و دارای کد ژنتیکی منحصر به فرد هر فرد است. این پروتئین مسئول کدگذاری پروتئین ها است که برای رشد و توسعه سلول ها ضروری هستند.

کروموزوم ها رشته های پیچیده DNA هستند. ژن ها بخش هایی از DNA هستند که پروتئین های فردی را کد می کنند.DNA همچنین حامل اطلاعات ژنتیکی مهمی است که برای بقا و عملکرد تمام اشکال حیات روی زمین ضروری است.

به عبارت دیگر، DNA طرح اصلی حیات روی زمین است و به همه موجودات زنده کد ژنتیکی منحصر به فرد خود را می دهد. زمانی که چیزی در این طرح دچار اختلال شود، بیماری ها و مشکلات سلامتی ممکن است رخ دهد.

منبع: medicalnewstoday.com