Gener, kromosomer og DNA

Begrenset bruk

Bilde: Shutterstock, NTB

Selv om cellene i tarm, øye og nerver har identisk DNA, har de svært ulike egenskaper. Funksjonen til cella er styrt av hvilke gener som er aktive. Derfor er det bare celler i spyttkjertlene som har aktive gener for produksjon av enzymer til spyttet. Disse genene er ikke aktive i noen andre celler i kroppen. Muskelceller må blant annet produsere fiberproteiner og har derfor helt andre gener som er aktive.

Metylering

CC BY-SA

Bilde: Christoph Bock

Gener som ikke skal være aktive, blir blant annet dekket av metyl (${-CH}_3$) slik at genet ikke blir lesbart. Da sier vi at genene er "maskert" eller "slått av". Gener blir slått av og på i samme celle etter hvilke proteiner det er behov for å produsere til enhver tid. For eksempel kan påvirkning fra hormoner slå av og på gener. Dette gjelder kortvarig regulering. Andre ganger slås gener av for alltid.

Alle gener som styrer fosterutviklingen, blir "slått av" etter hvert som deres stadium er passert. Når barnet er født, blir disse genene aldri aktive igjen.

Miljøpåvirkning har også betydning for hvilke gener som er aktive, og slike epigenetiske endringer kan gå i arv.

Det genetiske alfabetet er kort, med bare 4 "bokstaver": A, C, T og G. Likevel er dette nok til å formidle informasjon om hvordan en kropp skal vokse, og om alle de proteinene både du og alle andre organismer trenger for å fungere.

Det menneskelige arvematerialet (genomet) består av cirka 25 000 gener og cirka 3 milliarder basepar. Våre kroppsceller har to sett med gener som er fordelt på 46 kromosomer, – 23 par kromosomer som parvis har gener for de samme egenskapene.

Alle gener nedarves uforandret, men den store mengden gener som finnes i flere utgaver, gjør at hvert individ får sin unike kombinasjon av arveanlegg.

CC BY-NC-SA

Bilde: Bjørn Norheim

Selve DNA-molekylet ligner en tvinnet taustige der "stigebeina" består av sukker og fosfat, mens "trinnene" i stigen består av organiske molekyler som kalles nitrogenbaser.

Til hvert sukkermolekyl er det bundet en nitrogenbase. I DNA finnes det fire ulike typer nitrogenbaser: adenin (A), tymin (T), guanin (G) og cytosin (C). Nitrogenbasene er bundet sammen to og to med hydrogenbindinger.

Det er bestemte baser som hører sammen. Adenin vil bare binde seg til tymin, og guanin vil alltid binde seg til cytosin. Baseparene C-G og A-T vil dermed danne trinnene i stigen.

Rekkefølgen og utvalget av nitrogenbasene i et gen bestemmer hvilke aminosyrer som skal bygges inn i et protein. Dette kodesystemet er likt for alle organismer på jorda.

Gener varierer i størrelse fra det minste genet på 150 baser, til over 1 million baser. Kromosomene har også svært ulik størrelse, der Y-kromosomet er minst og kromosom nummer 1 er størst.