תוֹכֶן
כל אורגניזם חי תלוי בחלבונים שלו לקיומו. בהרבה אורגניזמים חלבונים מהווים את עצם המבנה של היצור החי, אך אפילו בצמחים - שם המבנים בנויים יותר מסוכרים - חלבונים מבצעים את הפונקציות המאפשרות לאורגניזם לחיות.
כל סוג של אורגניזם, וכל איבר בתוך אורגניזם מורכב, מוגדר על ידי החלבונים שהוא מורכב מהם. אז כל מה שמארגן את החלבונים בייצור חי הוא לספק את הכחול לבניית האורגניזם הזה.
אז מהי ההגדרה הכחולה של החיים? ה- DNA שלו. ה- DNA מספק את הכחול בביולוגיה למידע לבניית כל החלבונים בתוך כל דבר חי על כדור הארץ.
כחול בביולוגיה: מבנה DNA
כדי לתת הגדרת כחול החיים, עלינו להתחיל עם המבנה של הכחול הזה. DNA הוא מולקולה ארוכה וכפולה המורכבת משתי שרשראות מולקולריות בודדות העוטפות זו את זו. כל גדיל מורכב מסדרת בסיסים המחוברים זה לזה דרך עמוד שדרה של מולקולות סוכר.
ישנם ארבעה בסיסים שונים: אדנין, גואנין, ציטוזין ותימין. לעתים קרובות מאוד מכנים אותם פשוט באמצעות ראשי התיבות הראשונים שלהם: A, G, C ו- T.
סדר אותם בסיסים על גדיל של DNA נקרא הרצף. הרצף בגדול אחד של DNA מותאם לרצף משלים על גדיל הנגדי שלו. A מתאמת ל- T ו- C מתאימה לג '. כך שבמקום אחד של DNA שיש לו CAATGC, בשני יהיה GTTACG.
קריאת ה- DNA Blue of Life
מולקולת ה- DNA הכפולת הרגילה נעטפת סביב עצמה באופן שהרצף אינו נגיש. כלומר הבסיסים מוגנים מפני אינטראקציות כימיות. השלב הראשון בייצור חלבון מ- DNA הוא פריקת החוט הכפול. מולקולה בשם RNA Polymerase תופסת את ה- DNA הכפול גדילי ומפצלת אותה זה מזה, ממש בנקודה אחת.
לאחר מכן הוא "קורא" את הבסיס שנחשף ובונה עוד מולקולה ארוכה תקועה, RNA. RNA דומה מאוד ל- DNA למעט מבחינות זוגיות. ראשית, מדובר במולקולה חד גדילית. שנית, הוא משתמש באורציל, U, במקום תימין, T. לכן RNA פולימראז בונה גדיל של RNA שמשלים את ה- DNA. רצף DNA של CGGATACTA יועתק לחוט RNA של GCCUAUGAU. בעת ייצור חלבונים, ה- RNA שנבנה בצורה זו נקרא RNA messenger, או mRNA.
mRNA לחלבון
אף על פי שהפרטים שונים זה מזה בהתאם לאורגניזם הספציפי, השלב הבא הוא בדרך כלל זהה לכל היצורים החיים. ה- mRNA מתחבר לריבוזום, שהוא מתחם שפועל כמו מפעל חלבונים. הריבוזום מקים פס הרכבה בו מועבר רצף ה- mRNA לאזור בנייה אחר בו מורכבות חומצות אמינו.
כאשר תהליך בניית mRNA הוא קוד אחד לאחד, כאשר בסיס אחד ב- DNA מוביל לבסיס אחד ב- RNA, תהליך בניית חלבונים קורא שלושה בסיסי mRNA בכל פעם. "הקודים" בתלת האותיות ב- mRNA מתייחסים לחומצות אמינו ספציפיות. חומצות אמינו אלו מתחברות זו לזו בסדר שצוין על ידי ה- mRNA ויוצרות חלבונים.
מורכבות ה- DNA כחול של החיים
אז הרצף מה- DNA מועבר ל- mRNA, המכיל את המידע המשמש לבניית חלבונים. ישנם איתותים מורכבים מאוד המפעילים את תחילת תהליכי הבנייה ואת סיומם. כל מה שמתחשק לך ועד לעיכול המזון שלך נשלט על ידי החלבונים שבתאים שלך.
כאשר גופך זקוק לחלבון ספציפי פחות או יותר, אותות מולקולריים שונים מתאימים את הקצב שבו המידע מ- DNA משמש לבניית חלבונים. לכן, למרות ש- DNA אינו מהווה עצמות או עוזר לך לרוץ, הוא מכיל את כל המידע לבניית החלבונים שעושים עבודות אלו עבורך, וזו הסיבה שנקראת כחול החיים.