Deoxiribonukleinsyra, eller DNA, är substansen som levande organismer använder för att lagra genetisk information - det vill säga information som en organism ärver från sina föräldrar. Den genetiska koden är organiserad i långa strängar som kallas kromosomer, som består av DNA och proteiner. Organer som reproducerar sexuellt har normalt ett karakteristiskt antal kromosompar, med varje parmedlem som kommer från varje förälder. Alleler är motsvarande platser på ett par kromosomer.

DNA-struktur

DNA är en kedja av upprepande socker- och fosfat-enheter. En av fyra olika nukleotidbaser - en enkel- eller dubbelringad molekyl som innehåller kväve - hänger av varje socker enhet. Sekvensen av baser längs DNA-sockerfosfatskelettet stavar ut den genetiska koden. I de flesta organismer innehåller en kromosom två DNA-strängar förenade i en dubbel-helixstruktur, i vilken baserna av en sträng binder till den andra. Sekvensen av baser i en sträng bestämmer sekvensen i systersträngen. Detta beror på att endast vissa baser kan para med varandra. Cellens maskiner översätter denna kod till proteiner som styr en organisms form, struktur och kemiska aktiviteter. Endast några delar av en DNA-sträng - generna - kodar för proteiner.

Kromosomer

Kromosomproteiner, kallad histoner, tätt binds till DNA-dubbelhelixen. Denna bindning komprimerar de långa DNA-molekylerna så att de passar in i en cell. Människor innehåller 23 par kromosomer, och om du avvecklar allt DNA från en mänsklig cell och lägger den till slutet, skulle den överskrida sex fot lång. En enda eller haploid uppsättning kromosomer lagras i varje föräldrars könsceller. Vid befruktning har de nya embryonernas celler dubbla eller diploida uppsättningar av kromosomer. Under celldelning replikerar en cell sitt komplement av kromosomer, så att varje dotter säljer får den fullständiga diploida uppsättningen.

Gen och alleler

Gener förekommer längs varje kromosoms längd och varje kromosompar har en unik uppsättning gener. Du kan bara känna igen gen från deras informationsinnehåll - sekvensen av nukleotidbaser. Annars är gener oskiljbara från resten av kromosomen. Platsen för en gen på en kromosom är dess locus. Du kan ange ett locus genom att räkna antalet baser från början av kromosomen till genens början. I en diploid organism kan de två motsvarande generna i ett kromosompar eller alleler vara identiska eller ha olika bassekvenser. Varje förälder bidrar med en allel i varje par. Vissa fenotyper - det fysiska uttrycket av genetisk information - kräver interaktion mellan flera olika gener, vilket gör relationerna mellan alleler mer komplexa.

Dominerande och recessiva alleler

I en diploid individ, två identiska eller homozygote alleler uttrycker samma egenskaper - det vill säga samma strukturella protein eller enzym. Heterozygote alleler kodar olika uppgifter för samma egenskaper. Ofta dominerar en allel över den andra, vilket innebär att dess kodning avgör genens fenotyp. Cellen kan endast uttrycka ett recessivt drag om båda allelerna är homozygota för den egenskapen. Färgen på en blomma kan till exempel bero på informationen som lagras i växtens blomstfärg alleler. Om rött dominerar kan blomman bara vara en annan färg om den röda allelen saknas. Mutationer, som förändrar allelsens bassekvenser, kan skapa evolutionära förändringar i en art eller till och med utvecklingen av nya arter, men kan också leda till defekta avkommor.