Deoxyribonukleinsyre (DNA) er genetisk materiale (genom), ligesom RNA. Det menneskelige genom findes som DNA.

DNA er opbygget som en dobbeltstrenget helix og har pga. DNA-basernes bindingsvinkler en major groove (større mellemrum mellem backbone) og minor groove (mindre mellemrum mellem backbone). Når molekyler binder sig til DNA, binder de sig til major groove.

DNA’ets backbone består af phosphatgrupper og sukkermolekyler (kaldet deoxyribose). DNA’ets polaritet er negativt pga. phosphatgrupperne. De to DNA-strenge bindes sammen af hydrogenbindinger mellem DNA-baserne.

Man kalderen gruppe af base, sukkerstof og phosphatgrupper for nukleotider, en gruppe af base + sukkerstof for nukleosider og photphatgruppe og sukkerstof for phosphodiestergrupper.

De 5 C-atomer der indgår i sukkermolekylet navngives 1-5, således at 1′ er det C-atom hvor basen sidder på – mens phosphatgrupperne sidder bundet til 3′ og 5′. Således findes der i DNA en retning for DNA-strengen, således at den har en 5′ ende og en 3′ ende. Hvis man forestiller sig O-atomet i sukkermolekylet som spidsen af en pil peger pilen mod 5′ enden. Man siger også at DNA har en læseretning der går fra 5′ til 3′ – dvs. mod pilen.

De to DNA-strenge sidder antiparallelt, dvs. at hvis den ene streng løber fra 5′->3′ er den anden tilsvarende 3′->5′.

DNA-strengene holdes sammen af hydrogenbindinger og basestacking, dvs. van der Waals kræfter mellem baseparrene. Det er basestacking der er årsagen til at DNA snor sig.

Der er 25000 gener i det humane genom. Det er pakket i 46 kromosomer, hvoraf 22 er homologe og et er heterogent.

Kopiering af DNA kaldes for replikation.

DNA-baserne

DNA har 4 forskellige baser: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) og Cytosin (C), hvor henholdsvis Adenin og Thymin samt Guanin og Cytosin danner par. Baserne indeholder aromatiske ringe som kan ligge tæt op af hinanden og danne basestacking, hvilket også bidrager til stabiliteten af DNA.

Adenin

Adenin (A) er en purin, dvs. en 2-ledet ring. Den parrer med Thymin (T) med 2 hydrogenbindinger.

Thymin

Thymin (T) er en pyrimidin, dvs. en 1-ledet ring. Den parrer med Adenin (A) med 2 hydrogenbindinger.

Guanin

Guanin (G) er en purin der parrer med Cytosin (C) med 3 hydrogenbindinger.

Cytosin

Cytosin (C) er en pyrimidin der parrer med Guanin (G) med 3 hydrogenbindinger.

Pakning af DNA

Histoner er proteinsamlinger af positivt ladede aminosyrer som f.eks. Lysin og Arginin. Da histoner er positivt ladede er det favorabelt for DNA at binde til dem (fordi DNA var negativt ladede pga. phosphatgrupperne). DNA ruller 2-3 gange rundt om hver histon – og det er et af histonerne, kaldet H1, der hjælper med at pakke DNA rundt om de andre histoner. Dermed kan der ligge 200 basepar pr. histon. Komplekset hvor DNA er bundet rundt om et histon kaldes for et nukleosom.

DNA pakkes tæt omkring histoner, som igen pakkes flere gange indtil man får kromosomer.

Det mest kondenserede form for kromatin kaldes heterokromatin, som udgør 10% af det humane genom. Det findes især i centromer og telomer regionerne. Resten kaldes for eukromatin der er mere løst pakket.

Gener

Gener er regioner på DNA der koder for et protein eller RNA. Aflæsning af generne kaldes for genekspression. Når gener skal aflæses til et protein skal det igennem flere processer:

• Transcription: Omdannelse af DNA til RNA i cellekernen.
• Splicing: Omdannelse af RNA til mRNA i cellekernen.
• Transport af mRNA ud af kernen til cytosolen.
• Translation: Omdannelse af mRNA til proteiner af ribosomer.

Ribosomerne danner enten proteinerne frit i cytosolen, i ER, mitokondrier eller cellemembranen.

DNA indeholder både kodende regioner kaldet exons og ikke-kodende regioner kaldet introns. Introns kaldes også for junk-DNA.

Sidst opdateret 19. maj 2023