20. juni 2011

4. Gener og proteiner

Til sidst kan du klikke dig ind til gener og proteiner og se, hvordan celler oversætter DNA'ets informationer til proteiner, hvis sammensætning er afgørende for, hvordan du fungerer, og for hvilke egenskaber, du udvikler.

Mens dit DNA rummer informationer om alle dine arvelige egenskaber, kan man lidt forenklet sige, at et gen rummer en enkelt information, der er forbundet med en enkelt eller en særlig type af egenskaber

Mere præcist rummer DNA'et opskriften på, hvilke typer af proteiner en organisme kan producere, mens et gen er et stykke af DNA-strengen, der rummer opskriften på eller koder for proteiner og forskellige andre molekyler, der styrer cellen.

Proteiner er centrale i alle levende organismer. De fungerer som byggesten i alle vores celler, og i negle, muskler og hår, og de styrer og indgår i stort set alle processer i kroppen. Dermed er proteinerne afgørende for, hvordan du fungerer, og for hvilke egenskaber du udvikler. Det er for eksempel proteiner, der nedbryder den mad, du spiste i morges, og proteiner der sender signaler mellem dine hjerneceller og dermed bestemmer, hvordan din hjerne fungerer.

Proteiner er opbygget af godt 20 forskellige elementer kaldet aminosyrer, der sidder sammen i lange kæder. Nogle proteiner er ganske små og består kun af 50 til 100 aminosyrer, mens andre proteiner består af flere tusind aminosyrer. Rækkefølgen af aminosyrer er afgørende for proteinets foldning og dermed funktion. Og det der bestemmer rækkefølgen af aminosyrer er rækkefølgen af baser i et givent gen.

Generne er således ikke det, der selv udfører arbejdet i cellen. De udøver deres funktion ved, at rækkefølgen af baser i DNA'et oversættes, primært til protein. På den måde kan proteinerne siges at være bindeledet mellem dine gener og dine egenskaber. Generne rummer informationerne om, hvilke opgaver der kan udføres, men det er proteinerne, der udfører arbejdet.

rna

Når en celle skal til at lave et protein - fx et væksthormon - laves der først en form for kopi af DNA-koden for væksthormongenet. Denne kopi fungerer som en slags budbringer, der bringer information fra DNA'et i kernen ud i cellen til det maskineri, der laver proteinet. Her bliver aminosyrerne så sat sammen efter anvisninger fra kopien og danner væksthormon.

Da rækkefølgen af baser i et gen på den måde bestemmer, hvordan proteinet kommer til at se ud, kan det ændre proteinet radikalt, hvis blot en enkelt base ændres. Det er en af forklaringerne på, at forskellige organismer kan være meget forskellige, selvom de genetisk er 99 % ens.

Mange af de stoffer, der betragtes som farlige, er netop farlige, fordi de forårsager DNA mutationer - det vil sige ændringer af baserækkefølgen. Det gælder blandt andet for mange kræftfremkaldende stoffer. I de fleste tilfælde har vi imidlertid to kopier af hvert gen, og det betyder, at der ofte skal en mutation til i begge gener, før det får betydning for organismens funktion.

Tusindvis af gener

Menneskets DNA indeholder cirka 23.000 gener, der ligger med større eller mindre mellemrum på DNA strengen. Kun cirka 1,5 % af vores arvemasse består af gener. Tidligere mente man, at resten af arvemassen ingen biologisk rolle spiller ("junk-DNA"), men senere forskning viser, at store dele af denne del af arvemassen faktisk spiller en vigtig rolle i for eksempel at styre genernes aktivitet.

Antallet af gener varierer en hel del mellem forskellige arter - for eksempel har ris cirka dobbelt så mange gener som mennesket, æbler omkring 57.000 gener, mens en bananflue kan klare sig med 14.000.


Vigtige proteintyper

Af vigtige proteintyper kan nævnes actin og myosin, hovedbestanddelene i muskelfibre, visse hormoner og alle enzymer.