DNA: kaksimetrinen tietopakkaus

Dosentti Tiina Immonen Helsingin yliopiston biolääketieteen laitokselta luennoi tiistaisen luennon, joka käsitteli DNA:n rakennetta, toimintaa ja tutkimustapoja. Tämä luento jäi ryhmältämme väliin seilatessamme kohti Tukholmaa, mutta blogin päätimme silti kirjoittaa. Joten tämä blogi perustuukin vain viime vuoden luentokalvoihin.

Dna on hyvin kiinnostava molekyyli solubiologiassa. Kätkeytyyhän siihen koko elämisen koodi. Lukiossa sitä käsiteltiin erittäin pintapuoleisesti, niimpä ensisilmäyksellä luentokalvoista pomppaavat jo uudet sanat kuten nukleosomi ja solanoidi. Tutkimuskohteena dna on kiinnostava varmasti vielä pitkään, sillä sen monia ihmeellisyyksiä ei ole vieläkään selvitetty. Dna:n tuntemuksella pystyttäisiin vaikuttamaan geeneihin ja sitä kautta proteiinien valmistukseen/puuttumiseen ja perinnöllisiin piirteisiin. Geenien muokkaaminen tosin tuo mukanaan monia eettisiä kysymyksiä.

Luentokalvoissa on myös paljon tuttua. Dna:n rakennetta on käsitelty aikasemminkin jo melko tarkkaan. Se rakentuu nukleotideista, joissa on sokeriosana deoksiriboosi ja fosfaattiosa sekä emäsosa. Emäksenä nukleotideissa vaihtelevat puriinit: adeniini ja guaniini ja pyrimidiinit: sytosiini ja guaniini. Dna:n muodostuessa kaksoisjuosteiseksi puriinit pariutuvat pyrimidiien kanssa muodostaen vetysidoksen. Täysin uutta minulle oli, että sytosiinin ja guaniin välinen sidos on tiukempi kuin adeniinin ja tymiinin.

Kaksi metrisen dna:n semikonservatiivisessa kopioinnissa hankalaa on muistaa kumpaan suuntaan dna:ta kopioidaan. Kalvojen mukaan synteesi etenee 5` päästä 3` päähän. Proteiinisynteesissä polymeraasientsyymi etenee sen sijaan 3`päästä 5` päähän. Toisaalta nämä voidaan yhdistää siten että proteiinisynteesissä syntyvä rna-molekyyli rakentuu polymeraasin kulkusuuntaa vastaan.

Luentokalvoista selviää, että geenit sisältävät muutakin informaatiota kuin vain proteiinien valmistusohjeita, mikä jäi lukiossa hieman epäselväksi. Kalvojen mukaan geenituote voi olla korjaava entsyymi, ribotsyymi, tai rna- molekyyli, joka säätelee geenien ilmentymistä tai rna-molekyyli, joka osallistuu solun toiminnan säätelyyn.

Kaiken kaikkiaan dna monimutkaisuuksineen tarjoaa varmasti työnsarkaa vielä tulevillekin tutkijoille.