DNA is de afkorting voor desoxyribonucleïnezuur, gewoonlijk 2'-deoxy-5'-ribonucleïnezuur. DNA is een moleculaire code die in cellen wordt gebruikt om eiwitten te vormen. DNA wordt beschouwd als een genetische blauwdruk voor een organisme omdat elke cel in het lichaam die DNA bevat deze instructies heeft, waardoor het organisme kan groeien, zichzelf kan herstellen en zich kan voortplanten.
DNA-structuur
Een enkel DNA-molecuul heeft de vorm van een dubbele helix die uit twee bestaat strengen van nucleotiden die met elkaar verbonden zijn. Elk nucleotide bestaat uit een stikstofbasis, een suiker (ribose) en een fosfaatgroep. Dezelfde 4 stikstofbasen worden gebruikt als genetische code voor elke DNA-streng, ongeacht het organisme waarvan het afkomstig is. De bases en hun symbolen zijn adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). De bases op elke DNA-streng zijn complementair naar elkaar. Adenine bindt altijd aan thymine; guanine bindt altijd aan cytosine. Deze bases ontmoeten elkaar in de kern van de DNA-helix. De ruggengraat van elke streng is gemaakt van de deoxyribose- en fosfaatgroep van elk nucleotide. Koolstof nummer 5 van de ribose is covalent gebonden aan de fosfaatgroep van het nucleotide. De fosfaatgroep van één nucleotide bindt aan koolstof nummer 3 van de ribose van het volgende nucleotide. Waterstofbruggen stabiliseren de helixvorm.
De volgorde van de stikstofbasen heeft betekenis, coderend voor aminozuren die met elkaar zijn verbonden om eiwitten te maken. DNA wordt gebruikt als sjabloon om RNA te maken door middel van een proces genaamd transcriptie. Het RNA maakt gebruik van moleculaire machinerie genaamd ribosomen, die de code gebruiken om de aminozuren te maken en deze samen te voegen om polypeptiden en eiwitten te maken. Het proces van het maken van eiwitten uit de RNA-sjabloon wordt vertaling genoemd.
Ontdekking van DNA
De Duitse biochemicus Frederich Miescher observeerde voor het eerst DNA in 1869, maar hij begreep de functie van het molecuul niet. In 1953 beschreven James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins en Rosalind Franklin de structuur van DNA en stelden voor hoe het molecuul voor erfelijkheid kon coderen. Terwijl Watson, Crick en Wilkins in 1962 de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde ontvingen 'voor hun ontdekkingen met betrekking tot de moleculaire structuur van nucleïnezuren en het belang ervan voor informatieoverdracht in levend materiaal, 'werd de bijdrage van Franklin genegeerd door de Nobelprijs commissie.
Belang van het kennen van de genetische code
In de moderne tijd is het mogelijk om de volledige genetische code voor een organisme te sequensen. Een gevolg is dat verschillen in DNA tussen gezonde en zieke individuen kunnen helpen bij het identificeren van een genetische basis voor sommige ziekten. Genetische tests kunnen helpen bepalen of een persoon risico loopt op deze ziekten, terwijl gentherapie bepaalde problemen in de genetische code kan corrigeren. Door de genetische code van verschillende soorten te vergelijken, begrijpen we de rol van genen en kunnen we de evolutie en relaties tussen soorten volgen