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O reconhecimento de que o DNA carrega as informações em azul para todos os organismos vivos e os mecanismos que traduzem o código do DNA nas coisas da vida permanecem como uma das grandes descobertas da ciência moderna. Dos microorganismos mais simples às árvores e animais gigantes que habitam a Terra, todos contam com o DNA para sua existência. Usando muito menos "letras" biológicas do que o alfabeto inglês de 26 letras, o DNA explica as instruções de como os organismos vivem, se reproduzem, metabolizam, amadurecem e eventualmente morrem.
DNA, o Código da Vida
O DNA é uma molécula complexa de cadeia longa que codifica as características genéticas de um organismo vivo. Na maioria das plantas e animais, o DNA é embalado com ácido ribonucleico e proteínas em estruturas compactas chamadas cromossomos que residem no núcleo da célula. Quase todas as células humanas têm 23 pares de cromossomos, um conjunto de cada progenitor. Seções de DNA chamadas genes indiretamente codificam proteínas, que dão estrutura e função ao corpo humano. A escolha de quais genes operam em que células determina o tipo de célula: cérebro, fígado, pele e todos os outros.
Reprodução
Na reprodução sexual, os seres humanos criam células especiais, chamadas gametas, que contêm apenas um conjunto de 23 cromossomos. Durante a fertilização, o DNA do pai se une ao da mãe para criar um novo conjunto exclusivo de 46 cromossomos. É assim que as características de um ancestral são transmitidas para a prole. Um cromossomo específico em um gameta determina o sexo da prole. Esse cromossomo pode ser o X ou o Y: dois Xs criam uma fêmea, enquanto XY produz um macho. À medida que o óvulo fertilizado começa a se dividir, genes diferentes controlam como as células se diferenciam, criando os vários tecidos, órgãos e sistemas humanos.
Bioquímica
Códigos de DNA para todas as proteínas celulares que tornam a vida possível. A célula transcreve o DNA em RNA, que depois se traduz em proteínas. Estes incluem as enzimas, hormônios e proteínas estruturais que cada célula precisa. Ciclos complexos de feedback bioquímico determinam quais genes de DNA são expressos. Por meio de vias bioquímicas celulares, os genes controlam o formato do nariz e o tamanho dos ouvidos. Se um gene é codificado incorretamente, digamos, devido a uma mutação na molécula de DNA, você pode sofrer de defeitos congênitos, como fenda palatina, ou doenças genéticas, incluindo fibrose cística e síndrome de Downs.
Vida e morte
O DNA é essencial para a vida da célula humana, mas pode se fragmentar, levando à morte celular. A ciência ainda não desvendou completamente esse mistério - os cientistas não sabem se o DNA está programado para se autodestruir. Trinta e sete genes de DNA não cromossômico residem nas mitocôndrias humanas, as usinas de energia da célula. Esse DNA codifica importantes moléculas de RNA, algumas das quais produzem enzimas necessárias para o metabolismo. Mutações no DNA mitocondrial podem causar a morte de recém-nascidos. Nem todas as mutações são ruins - a evolução é essencialmente uma longa história de mutações benéficas no DNA que transformaram o organismo unicelular mais simples em formas mais elevadas de vida, incluindo seres humanos.