Aigéad dí-ocsairibeanúicléasach

Ón Vicipéid, an chiclipéid shaor.
Samhail de ghiota mhóilín ADN

Is é an t-aigéad dí-ocsairibeanúicléasach (ADN nó DNA[1] an móilín ina bhfuil cód géiniteach na n-orgánach le fáil. Orthu siúd tá ainmhithe, plandaí, prótaistigh, aircéaigh agus baictéir.

Tá ADN le fáil i ngach cill san orgánach agus deir le cealla cén próitéiní is cóir dóibh a dhéanamh. einsímí is ea an chuid is mó de na próitéiní seo. Sin é an fáth a dtugann páistí feinitíopaí (tréithe) leo óna dtuismitheoirí, ar nós dhath an chraicinn, na gruaige agus na súl. Tá cuid de ADN gach tuismitheora le fáil i ngach duine.

Tá seichimh ADN “neamhchódúcháin” le fáil in ADN orgánaigh. Ní chódaíonn siad do sheichimh phróitéiní. Trascríobhtar cuid den ADN neamhchódúcháin i móilíní ARN neamhchódúcháin, ar nós ARN traschuir, ARN ribeashómach agus ARN rialúcháin. Tá seichimh ann nach dtrascríobhtar ar chor ar bith agus nach fios cén fheidhm atá acu. Tá difríocht mhór idir an méid ADN neamhchódúcháin i spéicis dhifriúla. Mar shampla, ADN neamhchódúcháin is ea breis is 98% den ghéanóm daonna[2] agus níl ach timpeall 2% de ghnáthghéanóm baictéarach déanta d’ADN neamhchódúcháin.

Baineann víorais feidhm as ADN nó as ARN chun orgánaigh a ghalrú.[3] I núicléas na cille is mó a dhéanann víorais macasamhlú ADN, ach is gnách le víorais ARN é a dhéanamh sa chíteaplasma.

Struchtúr an ADN[athraigh | edit source]

Tá cuma héilics dhúbailte ar an ADN agus é ar dhealramh dréimire bhísigh. Péire núicléitídí is ea gach céim den dréimire.

Núicléitídí[athraigh | edit source]

Is móilín núicléitíd agus é déanta de na heilimintí a leanas:

  • dí-ocsairiobós, saghas siúcra le cúig adamh carbóin,
  • grúpa fosfáite agus é déanta d’fhosfar agus d’ocsaigin, agus
  • bun nítrigineach

Ceithre chineál núicléitídí atá i nADN:

Tá rungaí an dréimire déanta de dhá bhun agus bun amháin ceangailte de gach cos. Tagann na bunanna le chéile sa lár: péireáiltear A agus T agus péireáiltear C agus G. Tá na bunanna ceangailte dá chéile ag naisc hidrigine.

Déanann adainín agus tímín dhá nasc hidrigine, agus déanann cíotóisín agus guainín trí nasc hidrigine. Tá na bunanna ina bpéirí buana ach tig leis na péirí a bheith ann in ord ar bith (A-T nó T-A, C-G nó G-C). Is féidir leis an ADN, mar sin, cóid a dhéanamh de na litreacha sna bunanna chun treoir a thabhairt don chill.

Crómaitin[athraigh | edit source]

Ceanglaítear an tADN ar chrómasóim le próitéiní darb ainm hiostóin chun crómaitin a dhéanamh. Tá baint ag an gcomhcheangal seo le heipigéineolaíocht agus rialáil géinte. Dúisítear agus múchtar géinte agus an chill ag fás nó ag oibriú, agus is é an rialú seo is bun leis an gcuid is mó d’oibriú na gceall.

Cóipeáil ADN[athraigh | edit source]

Tugtar macasamhlú ADN ar chóipeáil ADN. Bristear na naisc hidrigine a cheanglaíonn bunanna péireáilte agus déantar dhá leath den mhóilín: scartar cosa an dréimire. Fágann sé seo dhá dhual ar leith. Déantar dhuail nua trí na bunanna a “phósadh” arís (A le T agus G le C).

Ar dtús, scoilteann einsím darb ainm heileacáis ADN an tADN ina dhá leath trí na naisc hidrigine a bhriseadh. Ansin déanann móilín a dtugtar polaiméaráis ADN air dual nua arb ionann é is duail an ADN scoilte. Déantar gach móilín ADN, mar sin, de sheanmhóilín bunaidh agus de bhunanna nua.

Sócháin[athraigh | edit source]

Nuair a dhéantar cóip den ADN déantar dearmaid uaireanta. Tugtar sócháin orthu, agus tá trí mhórchineál ann:

  • Scrios, nuair a fhágtar bun nó roinnt bunanna ar lár.
  • Ionadú, nuair a chuirtear bun nó roinnt bunanna in ionad buin eile sa seicheamh.
  • Ionsá, nuair a chuirtear bun breise nó bunanna breise isteach.
  • Dúbailt, nuair a athdhéantar seicheamh bunanna péireáilte.

Is féidir sócháin a rangú freisin de bharr an tionchair atá acu ar struchtúr agus ar fheidhmiú próitéiní. Uaireanta thugann sócháin bás an orgánaigh toisc nach bhfuil rath ar an bpróitéin a rinne an tADN. Os a choinne sin, is amhlaidh a bhraitheann an éabhlóid féin ar shócháin agus leagan nua de phróitéin ag dul ar sochar don orgánach.

Sintéis phróitéiní[athraigh | edit source]

Tugtar géin ar an rannán de ADN a bhfuil treoir ann chun próitéin a dhéanamh. Tá seicheamh peiptíde amháin ar a laghad ag gach géin.[4] Déanann próitéiní struchtúir agus einsímí, agus is iad na heinsímí a dhéanann an chuid is mó den obair sna cealla. Tá próitéiní déanta de pheiptídí níos lú, agus déantar peiptídí d’aimínaigéid. Ní mór na haimínaigéid chearta a cheangal san ord ceart chun go ndéanfadh próitéin obair áirithe.

Innill bheaga sa chill darb ainm ribeasóim a dhéanann próitéiní. Tá ribeasóin le fáil i gcorp na cille ach níl ADN le fáil ach i núicléas na cille. Cuid den ADN an cód géiniteach ach fanann an tADN go buan sa núicléas, agus dá bhrí sin déanann an chill cóip den seicheamh ADN in ARN. Tá sé siúd níos lú agus tig leis imeacht trí phoill i scannán an núicléis agus isteach sa chill.

Déanann próitéiní ar nós polaiméaráis ARN na géinte atá códaithe a thrascríobh ar an teachtaire-ARN (mRNA/tARN). Ansin úsáidtear tARN aibí mar theimpléad chun go sintéiseodh an ribeasóm próitéin. Léann ribeasóim códón (trí phéire bunanna) a deir leis cén t-aimínaigéad a chur leis an bpróitéin. Scanálann an ribeasóm an tARN chun an phróitéin a dhéanamh. Déanann ARN eile darb ainm ARN tarchuir an t-aimínaigéad ceart a mheaitseáil le gach códón.

Stair thaighde an ADN[athraigh | edit source]

James D. Watson agus Francis Crick (ar dheis) le Maclyn McCarty (ar clé)

An dóchtúir Eilbhéiseach Friedrich Miescher ba thúisce a bhain ADN as cealla. Rinne sé é i 1869 agus é ag iniúchadh baictéirí sa bhrachadh i mbindealláin mháinliacha. Fuarthas an móilín i núicléas na gceall agus thug sé “nuiclein” air.[5]

I 1928 fuair Frederick Griffith amach gurbh fhéidir tréithe den chineál “séimh” de Pneumococcus a aistriú go dtí an cineál “garbh” den bhaictéir céanna trí bhaictéirí “séimhe” maraithe a mheascadh leis an gcineál “garbh”.[6] Chuir sé seo in iúl go soiléir den chéad uair go raibh eolas géiniteach in ADN.[7][8][9] Deimhníodh an bhaint a bhí ag ADN le hoidhreachtúlacht i 1952, nuair a thaispeáin Alfred Hershey agus Martha Chase gurb é an tADN comhábhar géiniteach an bhaictéarafagaigh T2.[10]

Sna 1950í fuair Erwin Chargaff amach[11] gurb ionann an méid tímín (T) i móilín ADN is an méid adaimín (A) atá ann, tríd is tríd. Fuair sé amach gurb é an scéal céanna ag guainín (G) agus ag cíotóisín (C) é. Tá an nochtadh seo achoimrithe i “rialacha Chargaff”.

I 1953 mhol James D. Watson agus Francis Crick an chéad samhail de struchtúr dé-héilicse an ADN a nglactar léi anois mar an leagan ceart, san iris Nature.[12] Bhí a samhail bunaithe ar íomhá díraonacháin X-gha ("Photo 51") a thóg Rosalind Franklin agus Raymond Gosling i Mí na Bealtaine 1952.[13]

Foilsíodh fianaise thrialach a threisigh le samhail Watson agus Crick i sraith cúig alt san eagrán céanna de Nature.[14] Astu seo ba é alt Franklin agus Gosling an chéad pháipéar a foilsíodh faoina gcuid sonraí díraonacháin X-gha agus faoina modh anailíse agus é ag treisiú, morán, le samhail Watson agus Crick.[15] Bhí alt eile le Maurice Wilkins agus beirt dá chomhghuaillithe faoi struchtúr an ADN, agus threisigh a n-anailís agus patrúin B-DNA in vivo freisin le samhail dé-héilicse Crickagus Watson. I 1962, tar éis bhás Franklin, fuair Watson, Crick agus Wilkins le chéile an Duais Nobel um Fiseolaíocht nó Leigheas.[16] Ar dhaoine beo amháin a bhronntaí an duais ag an am. Tá díospóireacht ann fós faoi na daoine ar chóir an fhionnachtain a chur ina leith.[17]

I 1957 mhínigh Crick cén gaol a bhí idir ADN, ARN agus próitéiní.[18]

I 1958 thaispeáin triail Meselson–Stahl conas a chóipeáiltear ADN.[19] Thaispeáin Crick agus a chomhghuaillithe go raibh an cód géiniteach bunaithe ar “chódóin,” tríríní bunanna gan forluí[20] As seo a fáisceadh an bhitheolaíocht mhóilíneach.

Tá neart díospóireacht déanta faoi conas a fuair Watson agus Crick torthaí Franklin. Fuair Watson, Crick agus Maurice Wilkins an Duais Nobel i 1962 as an obair a rinne siad ar ADN – fuair Rosalind Franklin bás i 1958.

Nótaí[athraigh | edit source]

  1. Deoxyribonucleic acid an Bhéarla
  2. Elgar G. & Vavouri T. 2008. ‘Tuning in to the signals: non-coding sequence conservation in vertebrate genomes.’ Trends Genet. 24 (7): 344–52. [1]
  3. Van Etten JL, Lane LC, Dunigan DD, ‘DNA viruses: the really big ones (giruses),’ Annual Review of Microbiology, Volume 64, 2010, lgh 83–99. PMID 20690825, PMC 2936810, DOI 10.1146/annurev.micro.112408.134338
  4. Tá níos mó ná peiptíd amháin le fáil ina lán próitéiní casta, agus códaítear peiptídí leo féin. Tugtar le chéile ina dhiaidh sin iad trí spladhsáil ARN.
  5. Dahm, R., ‘Friedrich Miescher and the discovery of DNA,’ Dev Biol, Volume 278, Issue 2, 2005, lgh 274–88, PMID 15680349
  6. Lorenz M.G., Wackernagel W., ‘Bacterial gene transfer by natural genetic transformation in the environment,’ Microbiol. Rev., Volume 58, Issue 3, 1994, lgh 563–602, PMID 7968924, PMC 372978
  7. Chuir triail Avery–MacLeod–McCarty in iúl i 1943 gurbh é an tADN an prionsabal bunathraitheach.
  8. Avery, Oswald T.; Colin M. MacLeod, Maclyn McCarty (1944-02-01). ‘Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: induction of transformation by a Desoxyribonucleic Acid fraction isolated from Pneumococcus Type III’ [2]. Journal of Experimental Medicine 79 (2): 137–158. doi:10.1084/jem.79.2.137. PMC 2135445. PMID 19871359.
  9. Fruton, Joseph S. 1999. Proteins, enzymes, genes: the interplay of chemistry and biology. New Haven, Conn: Yale University Press. 438–440 ISBN 0-300-07608-8
  10. Hershey A.D. & Chase M. 1952. Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. J Gen Physiol. 36:39-56
  11. Vischer E. & Chargaff E., ‘The separation and quantitative estimation of purines and pyrimidines in minute amounts’ [3], J. Biol. Chem. , Volume 176, 1948, lgh 703–714
  12. Watson J.D. & Crick F.H.C., ‘A structure for deoxyribose nucleic acid,’ [4] Volume 171, 1953, lgh 737–738
  13. Franklin R.E. & Gosling R.G., ‘Molecular configuration in sodium thymonucleate, Nature, 1953, Volume 171, lgh 740–741
  14. Nature Archives Double Helix of DNA: 50 Years
  15. http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/pictures/franklin-typeBphoto.html Original X-ray diffraction image, Osulibrary.oregonstate.edu
  16. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 Nobelprize .org
  17. Brenda Maddox, ‘The double helix and the “wronged heroine”,' Nature, Volume 421, 2003, lgh 407–408 [5] PMID 12540909, doi 10.1038/nature01399
  18. Crick F.H.C. On degenerate templates and the adaptor hypothesis (PDF). genome.wellcome.ac.uk (Lecture, 1955).
  19. Meselson M. and Stahl F.W. 1958. The Replication of DNA in Escherichia coli. PNAS 44: 671–82 [6]
  20. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 Nobelprize.org Accessed 22 December 06

Suíomh[athraigh | edit source]