Biologie in beweging

DNA en evolutie
Elk organisme heeft DNA.

url

Je ziet in bovenstaande figuur de overeenkomsten en verschillen tussen soorten in een bepaald stuk DNA (tussen Mensen, Rat, Koe, Fugu (vis) en zebravis)

Dat DNA is te beschouwen als een database ofwel informatiecentrum. De informatie uit dit centrum wordt via boodschapper RNA ofwel messenger RNA (mRNA) naar het grondplasma gebracht. Daar wordt het vertaald in een eiwit, meestal een enzymatisch eiwit. Een stuk DNA dat codeert voor een bepaald eiwit, wordt een gen genoemd. DNA ofwel een gen wordt voortdurend geactiveerd en gedeactiveerd door eiwitten. De meeste activerende eiwitten heten transcriptiefactoren. De volgorde in een eiwit (aminozuurvolgorde) is rechtstreeks afhankelijk van de volgorde in het DNA (nucleotidenvolgorde). De nucleotidenvolgorde wordt via eenheden van drie nucleotiden (tripletten), vertaald in de volgorde van de aminozuren waar het eiwit uit bestaat.

Pasted Graphic
De nucleotidenvolgorde wordt ook wel de genetische code genoemd. De aminozuren vormen samen een eiwit,

De eiwitten die gevormd worden, leiden tot een uiterlijk kenmerk ofwel fenotype. Dat dit niet zo simpel is, zie je in onderstaand diagram.

url

Meiose en DNA
De informatie voor het maken van eiwitten in het DNA wordt doorgegeven aan de nakomelingen. Dat wil zeggen, de helft ervan, want bij de meiose 1 wordt de helft van het DNA aan een voortplantingscel ofwel gameet gegeven.

1920px-Meiosis_diagram

Je kunt dus ook zeggen dat DNA fungeert als genetische (overerfelijke) drager van informatie.

Mutatie
Als het DNA in de gameet anders is dan in de ouder, dan heeft het kind hoogstwaarschijnlijk ook andere eigenschappen dan de ouder. Het DNA wordt beschouwd als het genotype, ofwel de informatie. Als de transcriptie en translatie en de processen daarna, leiden tot een eigenschap zoals haarkleur, bloedgroep, en dergelijke, dan kun je zeggen dat het gen tot expressie is gekomen in het fenotype.

DNA overdragen
Levensfuncties zijn conservatief ofwel de nakomelingen hebben nagenoeg hetzelfde DNA als de ouders. Er is ook DNA dat er niet zoveel toe doet, dat wordt junk DNA genoemd. Dat DNA verschilt van individu tot individu van dezelfde soort al behoorlijk. Tussen soorten is dat verschil nog veel groter.
Dus essentieel DNA ofwel zeer belangrijk DNA voor de basis levensfuncties zoals stofwisselingsfuncties is, nagenoeg identiek, terug te vinden in individuen van veel soorten.
Hieronder zie je de DNA volgorde voor een bepaald celreceptor-eiwit in verschillende zoogdieren.

Pasted Graphic 1

De eerste rij is de basenvolgorde bij een mens, daaronder het eiwit dat het tot gevolg heeft. De verschillen met de soorten eronder zijn grijs gemaakt. Je ziet dat er niet zoveel verschillen zijn!

DNA in mitochondria
Een ander voorbeeld van overeenkomstige genen en eiwitten: zoogdieren hebben mitochondria. In die mitochondria komt oxidatieve fosforylering voor (energievoorziening). De enzymen die daarbij betrokken zijn, doen bij veel zoogdiersoorten hetzelfde en de code daarvoor is dan ook vergelijkbaar. Onder zoogdieren zijn dan ook veel DNA codes ofwel veel genen nagenoeg hetzelfde.