Hvad betyder det, at de to strenge er antiparallelle?
Den genetiske kode i DNA
DNA-molekylet består af to strenge, der er sammenviklet i en dobbelt helix-struktur. En vigtig egenskab ved disse to strenge er, at de er antiparallelle. Dette betyder, at de løber i modsatte retninger. Den ene streng løber fra 5′ til 3′ ende, mens den anden løber fra 3′ til 5′ ende. Denne strukturelle egenskab har afgørende betydning for den genetiske kode, som er kodet i DNA’et.
Replikation af DNA
Når cellen skal dele sig og danne nye celler, er det afgørende, at DNA’et replikeres korrekt. Den antiparallelle struktur af DNA-strengene spiller en central rolle i replikationsprocessen. Enzymet DNA-polymerase kan kun arbejde i én retning, og derfor replikeres de to strenge på forskellig vis. Den ene streng, kaldet følgestrengen, replikeres kontinuerligt i 5′ til 3′ retning. Den anden streng, kaldet bagsidestranden, replikeres i små fragmenter, der senere samles.
Proteinsyntese
Den antiparallelle struktur af DNA har også betydning for proteinsyntesen. Når gener i DNA’et skal omsættes til proteiner, fungerer DNA som skabelon for dannelse af mRNA. mRNA er en kopi af genet, hvor thymidin (T) er erstattet af uracil (U). Denne mRNA-skabelon bruges til at danne proteiner i ribosomerne. Den antiparallelle struktur sikrer, at den rigtige genetiske information overføres korrekt til mRNA under transskriptionsprocessen.
Genetisk variation
Antiparalleliteten af DNA-strengene spiller også en rolle i genetisk variation. Under celledeling og DNA-replikation kan der opstå mutationer, hvor baserne i DNA’et ændres. Fordi DNA-strengene er antiparallelle og komplementære, fungerer den ene streng som skabelon for reparation af den anden. Dette hjælper med at bevare integriteten af den genetiske information og reducere antallet af mutationer.
Evolutionær betydning
Den antiparallelle struktur af DNA-strengene har også evolutionær betydning. Denne strukturelle egenskab menes at have udviklet sig tidligt i evolutionen og har været bevaret gennem generationer. Antiparalleliteten af DNA-strengene er afgørende for organismers evne til at opretholde og overføre den genetiske information korrekt fra generation til generation.
Konklusion
Sammenfattende er den antiparallelle struktur af DNA-strengene en central egenskab, der har afgørende betydning for en række cellulære processer. Fra replikation af DNA til proteinsyntese og genetisk variation spiller antiparalleliteten en afgørende rolle i opretholdelsen af den genetiske kode og organismers evne til at tilpasse sig og udvikle sig gennem evolutionen.