Geny i genomika: budowa i rola kwasów nukleinowych
Geny to podstawowe jednostki dziedziczenia zapisane w DNA, zawierające informację o budowie białka lub RNA. Dzielą się na eksony (sekwencje kodujące informacje o białkach) oraz introny (sekwencje niekodujące przerywające eksony). W zależności od budowy wyróżniamy geny ciągłe (bez intronów) i nieciągłe (zawierające introny).
Genom to kompletna informacja genetyczna organizmu lub komórki. Może być jądrowy (DNA w jądrze komórkowym) lub mitochondrialny (DNA w mitochondriach). Nukleotydy - podstawowe elementy budulcowe DNA i RNA - składają się z reszty kwasu fosforowego, cukru (deoksyrybozy w DNA, rybozy w RNA) oraz zasady azotowej A,T/U,G,C.
DNA pełni kluczowe funkcje jako materiał genetyczny organizmu: zawiera informacje do syntezy białek i RNA oraz jest nośnikiem cech dziedzicznych. Podczas replikacji DNA (powielania cząsteczek) działa enzym polimeraza DNA, który zapewnia poprawność tego procesu, choć istnieje ryzyko błędów prowadzących do zmian genetycznych.
Ciekawostka: Zasady azotowe łączą się według ścisłych reguł komplementarności: A z T (w DNA) lub A z U (w RNA) poprzez dwa wiązania wodorowe, a C z G poprzez trzy wiązania wodorowe. Ta reguła pozwala obliczyć liczbę poszczególnych nukleotydów w cząsteczce DNA.
RNA występuje w trzech głównych formach: rRNA budujerybosomy−miejscesyntezybiałek, mRNA (przenosi informację z jądra na rybosomy) oraz tRNA (transportuje aminokwasy podczas syntezy białek). Dzięki mitozie organizm może zwiększać liczbę identycznych komórek, natomiast mejoza prowadzi do powstania komórek haploidalnych z połową chromosomów.