Slik er DNA bygget opp: struktur, baser og dobbelhelix

DNA-et i én eneste menneskecelle er over to meter langt om du strekker det ut. DNA står for deoksyribonukleinsyre og er molekylet som bærer arvestoffet. Det består av to tråder som er tvunnet om hverandre i en form som kalles dobbelhelix, og som lettest kan beskrives som en vridd stige.

Hvert trinn i stigen er et par nitrogenbaser: adenin binder til tymin, og cytosin binder til guanin. Rekkefølgen på disse basene er hele informasjonen. Strukturen forklarer funksjonen, og hjelper deg å forstå hvordan arvestoffet brukes.

Denne artikkelen dekker hva et nukleotid er, hvorfor basene danner bestemte par, hva 5′- og 3′-endene betyr, og hvordan to meter DNA får plass i en cellekjerne. Det er kunnskapen du trenger før du går videre til replikasjon, transkripsjon og proteinsyntese.

Hva er et nukleotid?

DNA er en polymer, altså en lang kjede satt sammen av mange sammenkoblede byggeklosser. Byggeklossen kalles et nukleotid, og den består av tre deler. Først en sukkergruppe, deoksyribose. Så en fosfatgruppe. Og til slutt en nitrogenbase, som er den delen som varierer.

Sukkeret og fosfatet i alle nukleotidene kobles sammen og danner ryggraden, altså sidene i stigen. Nitrogenbasene stikker innover og møter basen fra den andre tråden. Der er trinnene.

Hvordan parer basene seg?

Det finnes fire nitrogenbaser i DNA: adenin (A), tymin (T), cytosin (C) og guanin (G). Paringen følger en fast regel. A binder til T, med to hydrogenbindinger. C binder til G, med tre hydrogenbindinger.

Denne regelen kalles komplementær baseparing, og den er grunnen til at DNA kan kopiere seg selv. Kjenner du sekvensen på den ene tråden, kan du utlede den andre.

At C og G har tre bindinger og A og T bare to, får en praktisk konsekvens: områder med mye C og G holder sterkere sammen og krever mer energi for å skilles.

Rekkefølgen er informasjonen

Bokstavene m, o og r kan settes sammen til «mor» eller til «rom». Det er de samme bokstavene, men rekkefølgen bestemmer betydningen. Slik er det med basene også. Fire bokstaver, men rekkefølgen over milliarder av posisjoner bærer all informasjonen som skal til for å bygge og drive en organisme.

Hva betyr 5′-enden og 3′-enden?

Karbonatomene i sukkermolekylet er nummerert fra 1 til 5. Den ene enden av en DNA-tråd har en fri fosfatgruppe på karbon nummer 5, og kalles 5′-enden. Den andre enden har en fri OH-gruppe på karbon nummer 3, og kalles 3′-enden.

De to trådene i dobbelhelixen ligger motsatt vei av hverandre. Der den ene tråden går fra 5′ til 3′, går den andre fra 3′ til 5′. Dette kalles at trådene er antiparallelle.

Det ser ut som en detalj, men det er en detalj med konsekvenser. Enzymene som kopierer DNA kan bare bygge i én retning, fra 5′ mot 3′. Derfor må den ene nye tråden bygges i korte biter som senere kobles sammen.

Hvor ligger DNA-et i cellen?

Her skiller de to hovedgruppene av celler seg fra hverandre. Hos eukaryoter, altså celler med cellekjerne, ligger mesteparten av DNA-et som lineære kromosomer inne i kjernen. Dyr, planter og sopp hører hit.

Hos prokaryoter, som bakterier, mangler cellekjernen. DNA-et ligger i et område av cytoplasmaet uten kjernemembran, vanligvis som ett sirkulært kromosom.

DNA utenfor cellekjernen

Ordet «mesteparten» i tabellen er der av en grunn. Mitokondriene har sitt eget lille DNA, og i planteceller har også kloroplastene det. Det er rester fra den gang disse organellene var frittlevende bakterier. Mengden er liten sammenlignet med kjerne-DNA-et, men den er der, og mitokondrie-DNA arves bare fra mor.

Hvordan får to meter DNA plass i en cellekjerne?

I en vanlig menneskelig kroppscelle, som har to sett kromosomer og en cellekjerne, er DNA-et til sammen over to meter langt. Cellekjernen er noen få mikrometer i diameter. Løsningen er pakking. DNA-tråden vikles rundt proteiner som kalles histoner, og disse pakkes videre i stadig tettere strukturer.

Under celledeling pakkes det aller tettest, og da blir kromosomene synlige i mikroskop. Resten av tiden ligger DNA-et løsere, slik at genene er tilgjengelige for avlesning. Menneskets kroppsceller har 46 kromosomer, ordnet i 23 par.

Den X-formen de fleste kjenner igjen fra bilder, er verdt en presisering. X-en viser et kopiert og tettpakket kromosom, altså to identiske søsterkromatider som henger sammen i et sentromer. Et kromosom som ikke er kopiert, tegnes ofte som én strek.

Vanlige misforståelser om DNA

Den vanligste er å rote med baseparingen. A går til T, C går til G. Ved normal komplementær baseparing pares aldri A med C.

Den andre er å plassere basene feil i molekylet. Ryggraden er sukker og fosfat. Basene er trinnene i stigen, og de stikker innover mellom de to trådene.

Den tredje er å ta med uracil i DNA. Uracil hører hjemme i RNA, der det erstatter tymin. I DNA er det alltid T.

Den fjerde er å tegne X-formen på et kromosom som ikke er kopiert. X-en forutsetter to søsterkromatider.

Og den siste er å tro at bakterier mangler DNA fordi de mangler kjerne. De har DNA. Det ligger i cytoplasma, vanligvis i ett sirkulært kromosom. Mange bakterier har også små DNA-ringer kalt plasmider.

Ofte stilte spørsmål

Lær mer

DNA-strukturen er grunnlaget for alt som skjer med arvestoffet videre. Når du forstår hvordan basene parer seg, forstår du også hvordan cellen kan kopiere DNA-et før en celledeling, og hvordan den kan lage en RNA-arbeidskopi av ett enkelt gen. På EnkelEksamen finner du videoundervisning i Biologi 2 som tar deg gjennom DNA, RNA og proteiner leksjon for leksjon, med repetisjonsoppgaver til hver. Vil du se hvordan DNA-kunnskapen brukes videre, kan du lese artikkelen om bioteknologi.

REA3036

Biologi 2 – Privatist

Prøv gratis

Kjøp faget

REA3036, REA3037

Biologi 2 – VGS

Prøv gratis

Kjøp faget