תוֹכֶן
ההכרה בכך ש- DNA נושא את המידע הכחול עבור כל האורגניזמים החיים והמנגנונים שמתרגמים את קוד ה- DNA לחומר החיים, עומדת כאחת התגליות הגדולות של המדע המודרני. החל מהמיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר ועד לעצי הענק ובעלי החיים המאכלסים את כדור הארץ, כולם סומכים על DNA לקיומם. באמצעות הרבה פחות "אותיות" ביולוגיות מאשר האלף-בית האנגלי בן 26 האותיות, ה- DNA מפרט את ההוראות כיצד אורגניזמים חיים, מתרבה, מטבוליזם, מתבגרים ובסופו של דבר מתים.
DNA, קוד החיים
ה- DNA היא מולקולה מורכבת וארוכת שרשרת המקודדת את המאפיינים הגנטיים של אורגניזם חי. ברוב הצמחים ובעלי החיים, DNA ארוז בחומצה ריבונוקלאית וחלבונים למבנים קומפקטיים הנקראים כרומוזומים השוכנים בגרעין התא. כמעט בכל התאים האנושיים יש 23 זוגות כרומוזומים, קבוצה אחת מכל הורה. קטעי DNA הנקראים גנים מקודדים בעקיפין לחלבונים, המעניקים מבנה ותפקוד לגופי האדם. הבחירה באילו גנים פועלים אילו תאים קובעת את סוג התא: מוח, כבד, עור וכל האחרים.
רבייה
בהתרבות מינית, בני אדם יוצרים תאים מיוחדים, המכונים גמטים, המכילים רק קבוצה אחת של 23 כרומוזומים. במהלך ההפריה ה- DNA של האב מתאחד עם זה של האם ליצירת מערכת חדשה וייחודית של 46 כרומוזומים. כך מועברים תכונותיו של אב קדמון לצאצאים. כרומוזום אחד מסוים בגמט הוא שקובע את מין הצאצאים. הכרומוזום הזה יכול להיות ה- X או ה- Y: שני איקסים יוצרים נקבה ואילו XY מייצר זכר. כאשר הביצית המופרית מתחילה להתחלק, גנים שונים שולטים על התאים המבדילים זה מזה ויוצרים את הרקמות, האיברים והמערכות האנושיים השונים.
ביוכימיה
קודי DNA לכל חלבוני התא המאפשרים חיים. התא מתמלל DNA ל- RNA, שהוא מתרגם לאחר מכן לחלבונים. אלה כוללים את האנזימים, ההורמונים והחלבונים המבניים שכל תא זקוק להם. לולאות משוב ביוכימיות מורכבות קובעות אילו גנים של DNA מבוטאים. דרך מסלולים ביוכימיים סלולריים הגנים שולטים על צורת האף וגודל האוזניים. אם גן מקודד בצורה לא נכונה, נניח בגלל מוטציה במולקולת ה- DNA, אתה עלול לסבול ממומים מולדים, כמו חך שסוע, או ממחלות גנטיות הכוללות סיסטיק פיברוזיס ותסמונת דאונס.
חיים ומוות
ה- DNA חיוני לחיי התא האנושי, עם זאת הוא יכול לרסיס ולהוביל למוות של תאים. המדע לא פרש לחלוטין את התעלומה הזו - מדענים לא יודעים אם ה- DNA מתוכנת להשמדה עצמית. שלושים ושבעה גנים של DNA לא כרומוזומלי שוכנים במיטוכונדריה אנושית, תחנות הכוח של התא. DNA זה מקודד למולקולות RNA חשובות, שחלקן מייצרות אנזימים הנדרשים למטבוליזם. מוטציות של ה- DNA המיטוכונדריאלי עלולות לגרום לתינוקות של ילודים. לא כל המוטציות גרועות - האבולוציה היא למעשה סיפור ארוך של מוטציות DNA מועילות שהפכו את האורגניזם הפשוט ביותר של תא אחד לצורות חיים גבוהות יותר, כולל בני אדם.