Perintöaineksen

Perintöaineksen käsite viittaa biologiseen molekyyliin tai kokonaisuuteen, joka tallentaa ja välittää perinnöllistä informaatiota. Pääasiallisena perintöainesena pidetään DNA:ta (deoksiribonukleiinihappo), joka säätelee solujen rakennetta, toimintaa ja kehitystä. Joissakin viruksissa perintöaines on RNA:n muodossa.

DNA koostuu kahdesta toisiinsa kytkeytyneestä juosteesta, jotka muodostavat kaksoiskierteen. Jokaisessa nukleotidissa on sokeri (deoksiriboosi), fosfaattiryhmä ja emäs: adeniini (A), tymiini (T), sytosiini (C) ja guaniini (G). Emästen pariliitos on A–T ja C–G. Geenit sijaitsevat kromosomeilla, ja eukaryooteissa DNA pakkautuu histonien kanssa tumaan; bakteerisoluissa DNA voi esiintyä kiertyvänä kromosomina tai plasmideina.

DNA kopioidaan solunjakautumisen yhteydessä. Replikaatio on semi-konservatiivinen: uusi DNA rakentuu vanhoista juosteista. Geenien ilmaisua ohjaa transkriptio, jossa DNA muunnetaan RNA:ksi, ja proteiinien syntetio tapahtuu käännöksen kautta ribosomeissa. RNA:n lisäksi DNA:han liittyy lukuisia säätelyprosesseja, kuten epigenetiikka, joka vaikuttaa geeneihin ilman perimän muutoksia.

Perinnöllisyys perustuu geeneihin ja niiden variaatioon. Mutaatiot, rekombinaatio ja valintapaineet tuottavat perinnöllistä muuntelua. Epigeneettiset mekanismit, kuten DNA-metylaatio ja histonien modifikaatiot, voivat muuttaa geenien ilmenemistä ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Perintöaineksen ymmärrys on keskeinen monilla aloilla.

Historian merkittäviä virstanpylväitä ovat DNA:n kaksoisjuosteisen rakenteen ratkaisu (Watson ja Crick, 1953), Chargaffin säännöt sekä genomin kartoitusprojekti (Human Genome Project).