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DNAはすべての生物にとって青色の情報を運ぶという認識、およびDNAコードを生命に変換するメカニズムは、現代科学の大きな発見の1つです。最も単純な微生物から、地球に生息する巨大な木や動物に至るまで、その存在はすべてDNAに依存しています。 DNAは、26文字の英語のアルファベットよりもはるかに少ない生物学的「文字」を使用して、生物がどのように生き、繁殖し、代謝し、成熟し、最終的に死ぬかを説明します。
DNA、生命のコード
DNAは、生物の遺伝的特性をコードする複雑な長鎖分子です。ほとんどの動植物では、DNAはリボ核酸とタンパク質とともに、細胞核に存在する染色体と呼ばれるコンパクトな構造にパッケージ化されています。ほとんどすべてのヒト細胞には、各親から1セットずつ、23組の染色体があります。遺伝子と呼ばれるDNAセクションは、間接的にタンパク質をコードし、人体に構造と機能を与えます。どの遺伝子がどの細胞で機能するかによって、脳、肝臓、皮膚、その他すべての細胞の種類が決まります。
再生
有性生殖では、人間は配偶子と呼ばれる23個の染色体のセットを含む特別な細胞を作ります。受精中、父親のDNAは母親のDNAと結合して、46の染色体の新しいユニークなセットを作成します。これは、先祖の特性が子孫に引き継がれる方法です。配偶子の特定の染色体が子孫の性別を決定します。その染色体はXまたはYになります。2つのXが女性を作成し、XYが男性を作成します。受精卵が分裂し始めると、さまざまな遺伝子が、細胞が互いにどのように分化するかを制御し、さまざまな人間の組織、器官、およびシステムを作成します。
生化学
DNAは生命を可能にするすべての細胞タンパク質をコードしています。細胞はDNAをRNAに転写し、それをタンパク質に変換します。これらには、各細胞が必要とする酵素、ホルモン、構造タンパク質が含まれます。複雑な生化学的フィードバックループにより、どのDNA遺伝子が発現するかが決まります。細胞の生化学的経路を介して、遺伝子は鼻の形と耳の大きさを制御します。 DNA分子の突然変異などにより遺伝子が誤ってコード化されている場合、口蓋裂などの先天異常、または嚢胞性線維症やダウン症候群などの遺伝病に苦しむ可能性があります。
生死
DNAは人間の細胞の生命に不可欠ですが、それでも断片化して細胞死に至ることがあります。科学はこの謎を完全には解明していません。科学者はDNAが自己破壊するようにプログラムされているかどうかを知りません。非染色体DNAの37の遺伝子は、細胞の発電所であるヒトのミトコンドリアに存在します。このDNAは重要なRNA分子をコードし、その一部は代謝に必要な酵素を生成します。ミトコンドリアDNAの突然変異は、新生児を死に至らしめる可能性があります。すべての突然変異が悪いわけではありません。進化は本質的に、最も単純な1細胞生物を人間を含むより高い生命体に変えた有益なDNA突然変異の長い物語です。