Morgunblaðið - 02.09.2000, Blaðsíða 6
Stafróf lífsins
MORGUNBLAÐIÐ
LAUGARDAGUR 2. SEPTEMBER 2000
6 C
Veröld frumunnar
Orðaskýringar
Fruma
Slétt frymisnet
Frumuhimna
Kornótt frymisnet,
ríbósóm fest við
Deilikorn
Golgíkerfi
Leysikorn
Myndin er fengin ún
Brian Ward (Jóhanna Jóhannesdóttir íslenskaði).
Líkami mannsins og lækningar. örn og örlygur 1985.
Kjarni
Kjarnakorn
Laus ríbósóm
Hvatberi
#
Fruman er byggingareining sérhverrar lífveru, þ.e.a.s. minnsta eining sem getur annast þau störf sem nauðsyn-
leg eru til að viðhalda lífi, s.s. að losa orku úr fæðu, nýmynda efni úr einföldum hráefnum og fjölga sér. Hún er
m.ö.o. smæsta lífeindin. í sumum tilvikum gæti þurft um 10 þúsund frumur til að hylja títuprjónshaus.
Til að skilja betur hvað um er að ræða, þegar skráning
á erfðamengi mannsins ber á góma, skulum við hugsa
okkur dýrsfrumu (kjarnafrumu). Ysta lag hennar nefnist
frumuhimna og eru lítil op á víð og dreif um alla himnuna.
Innan við frumuhimnuna tekur við hálffljótandi vökvi eða
hlaup sem nefnist umfrymi. í því eru margir og ólíkir hlutar,
sem nefnast frumulíffæri. Umfrymið nær inn að kjarna-
hjúpnum, sem einnig er alsettur örsmáum götum. Sá
hjúpur umlykur kjarnann, sem er næstum hnattlaga
frumulíffæri oft við miðju frumunnar. Þar er stjórnstöðin,
nokkurs konar „heili“ frumunnar.
Þegar fruman er að skipta sér má finna í kjarnanum
granna þræði, sem nefnast litningar. Þeir eru 46 talsins
í flestum frumum eðlilegs manns (nema í egg- og sáð-
frumum, þar sem þeir eru 23). Þessir litningar stýra allri
starfsemi frumunnar. Hver litningur er gerður úr þræði úr
deoxýríbósakjarnsýru (skammstafað DNA), en það er
flókið efnasamband. Hver DNA-sameind er aftur gerð
úr milljónum frumeinda (atóma) og er í laginu eins og
hringstigi. Tvær langar raðir, þar sem skiptast á sykur-
og fosfatsameindir, mynda hliðar stigans. Þrepin sem
tengja raðirnar eru gerð úr fjórum efnum (niturbösum):
adenín, týmín, gúanín og cýtósín; þau eru skammstöfuð
A, T, G og C. Þessi efni parast alltaf á ákveðinn hátt,
þannig að A tengist T og G tengist C. Hvert par myndar
eitt þrep hringstigans og eru pörin auk þess í vissri röð
í hverjum stiga. Þrjú hálfþrep í röð mynda táknrófsröð.
Hver táknrófsröð merkir eina amínósýru. Sérstök röð
tákna myndar fyrirmæli eða skilaboð handa frumunni.
Sú fyrirmælaeining getur t.d. verið gerð úr 1000 táknrófs-
orðum. Slík fyrirmælaeining kallast gen eða arfberi.
DNA getur myndað nákvæma eftirmynd sína. Þess vegna
erfir barn einkenni beggja foreldra sinna þegar tvær
kynfrumur koma saman. Önnur kjarnsýra, RNA, er n.k.
milliliður við gerð prótína. Þessar kjarnsýrur, DNA og RNA,
eru oft sagðar mynda „stafróf lífsins".
• Adenín: Ein hinna fimm gerða nit-
urbasa. Sjá niturbasi.
• A-litningur: Öðru nafni líkams-
litningur. Aðrir litningar eru kyn-
litningar. Sjá litningur.
• Amínósýra: Efnaeining sem frum:
an notar við byggingu prótína. í
prótínum eru 20 megingerðir af
amínósýrum.
• Arfberi: Sjá gen.
• Arfgerð: Þær upplýsingar sem
einstaklingurinn ber í genum sín-
um. Hluti þessara upplýsinga
kemst til skila í einstaklingnum, en
aðrar ekki. Tjáning arfgerðarinn-
ar fer einnig eftir því umhverfi
sem lífveran lifir í. Saman stuðla
arfgerð og umhverfi að því að móta
útlit og gerð lífverunnar, svokall-
aða svipgerð.
• Basi: Sjá niturbasi.
• Cýtósín: Ein hinna fimm gerða nit-
urbasa. Sjá niturbasi.
• Deilikorn: Örsmátt korn fyrir utan
kjarnann. Skipting hans hefst á þvi
að deilikomin verða tvö, og að
þeim dragast síðan litningamir
eftir spóluþráðum.
• DKS: íslensk skammstöfun á heit-
inu deoxýríbósalgamsýra. Sjá
DNA.
• DNA: Deoxýríbósakjamsýra.
DNA er erfðaefni allra lífvera;
byggingarefni gena. Það kemur
fyrir í litningum í dýrum sem og
plöntum og er í frumukjarna. I
DNA em allar upplýsingar til að
mynda lífveru og stjóma líkams-
starfsemi hennar. Hver DNA-
sameind er gerð úr tveimur lang-
böndum, sem fjórir niturbasar
(adenín, gúanín, cýtósín og týmín)
tengja saman. Efnið í langböndun-
um er sykran deoxýríbósi og fos-
fórsýra (fosfat). DNA minnir á
hringstiga að lögun, og mynda nit-
urbasamir þrep hans. En þrepin
era ótölulega mörg, a.m.k. 3 mill-
jarðar að tölu, og í margs konar
niðurröðun. Þegar litningamir
tvöfaldast, klofnar DNA-stiginn
eftir miðju, eins og rennilás. Hver
helmingur um sig byggir síðan upp
nýjan andstæðan helming með því
að nota hráefni úr umhverfi sínu í
framunni. Að lokum hafa myndast
tveir nýir DNA-stigar. „Gamli“
helmingurinn verkar eins og form
eða mót, sem tryggir það að sá
„nýi“ verður eins og helmingurinn
sem frá losnaði.
• Ensím: Lífrænir hvatar úr prótín-
um, sem stýra efnafræðilegri
starfsemi líkamans.
• Erfðafræði: Fræðigrein innan líf-
fi-æði, sem fjallar um erfðir,
þ.e.a.s. hvemig eiginleikar berast
frá lífveru til afkvæma hennar.
Hún grandvallast á lögmálum um
erfðir, sem J.G. Mendel setti fram
árið 1865.
• Erfðamengi: Öll gen frumna. Al-
þjóðlegt samstarfsverkefni, HGP
(The Human Genome Project),
beinist að því að kortleggja og á
endanum ákvarða svonefnda basa-
röð ails erfðaefnis mannsins.
Þeirri kortlagningu miðar hraðar
en bjartsýnustu spár gerðu ráð
fyrir. Sjá nánar litningur.
• Erfðatækni: Samsafn aðferða til
að rannsaka gen, einangra þau,
stýra starfsemi þeirra og flytja
þau á milli lífvera.
• Erfðavísir: Sjágen.
• Erfðir: Líffræðilegt ferli, þar sem
upplýsingar berast frá foreldri til
aikvæmis.
• Fjölpeptíð: Peptíð sem hafa þrjár
eða fleiri amínósýrar. Öll prótín
era fjölpeptíð, jafnan með yfir 100
amínósýrur.
• Fjölkirni: Keðja margra kirna
(núkleótíða).
• Frama: Byggingareining lífvera.
Minnsta lifandi einingin. Hefur
mörg frumulíffæri.
• Frameind: Öðra nafni atóm.
Grandvallareining efnis. Gerð úr
þéttum kjama með rafeindahjúp.
• Frumuhimna: Ysti hluti framunn-
ar. Þunnur, sveigjanlegur hjúpur
sem umlykur framu og hindrar að
hlaupkennt frymið renni út.
Framuhimnan stjómar flutningi
efna inn í frumuna og út úr henni.
• Framukjami: Stórt, næstum
hnattlaga framulíffæri oft nærri
miðju framunnar. I honum er
erfðaefnið DNA og er hann því
stjómstöð framunnar. Kjamalaus
getur framan ekki myndað sín eig-
in prótín og er skammlíf, eins og
t.d. rauð blóðkom. í kjama lang-
flestra framna eðlilegs manns,
nema egg- og sáðframna, era 46
litningar.
• Framulíffæri: Sérhæfir hlutar
frumu oft afmarkaðir með himn-
um. Verkaskipting framulíffær-
anna líkist að nokkra líffærastarf-
semi líkamans.
• Frymi: Allt efni frumunnar, að
meðtöldu umfryminu og kjaman-
um.
• Frymisnet: Framulíffæri úr kerfi
tvöfaldra himna, sem fléttast um
umfrymið. Frymisnetið er ýmist
kornótt (með ríbósómum) eða
ekki.
• Gen: Erfðavísir, arfberi. Sú eining
erfðaefnis (DNA) sem ákvarðar
gerð eins prótíns. I hverri framu
mannslíkamans er talið að séu um
50-100 þúsund gen, en aðeins hluti
þeirra er virkur í hverri framu fyr-
ir sig.
• Golgíkerfi: Framulíffæri sem sjá
um flokkun og flutning prótína.
• Gúanín: Ein hinna fimm gerða nit-
urbasa. Sjá niturbasi.
• Hvatberi: Framulíffæri, orkuver
framunnar. Annað heiti yfir hvat-
bera er kyndikorn.
• Hvati: Efni sem flýtir efnahvörfum
en tekur engri breytingu sjálft.
• Innrækt: Ræktun meira eða
minna arfhreinna stofna með sjálf-
frjóvgun eða skyldraæxlun.
• Kimi: Sjá núkleótíð.
• Kjamahjúpur: Skilrúm milli
kjama og umfrymis. A honum era
göt, sem RNA kemst auðveldlega
um. Einnig nefndur kjamahimna.
• Kjamakom: Frumulíffæri í kjarna
frumna, gert úr RNA og prótínum
og tekur þátt í smíði netkoma. Oft-
ast er aðeins um eitt kjarnakorn að
ræða í hverjum kjama. Kjarna-
komin leysast upp á meðan kjarn-
inn skiptir sér.
• Kjamsýra: Lífræn sameind. Varð-
veitir upplýsingar um gerð prótína
og eiginleika hverrar llfveru.
Skiptist í DNA (deoxýríbósa-
kjamsýra) og RNA (ríbósa-
kjamsýru).
• Klón: Einrækt. Einstaklingur eða
hópur einstaklinga sem hefur vax-
ið af einu og sama foreldri við kyn-
lausa æxlun. Allir fulltrúar klóns-
ins hafa sömu arfgerð.
• Klónun: Einræktun. Kynlaus
fjölgun lífvera þar sem öll af-
kvæmin h|jóta nákvæmlega eins
arfgerð.
• Kyndikom: Sjá hvatberi.
• Kynfruma: Einlitna frama þ.e.
frama með aðeins eitt sett litninga.
Eggfruma eða sáðframa. Við
myndun kynframna verður endur-
röðun þannig að hver einstakling-
ur getur myndað margar mismun-
andi kynframur.
• Kynlitningur: Þeir litningar sem
ákvarða kyn einstaklingsins, kall-
aðir X og Y. Aðrir litningar kallast
A-litningar eða líkamslitningar.
Hjá manninnum er það kvenkynið
sem hefur XX en karlkynið XY.
Sjá litningur.
• Leysikom: Framulíffæri sem
gegnir hlutverki í meltingarstarfi
frumunnar.
• Litni: Efni litninganna, prótín og
kjamsýrur. Sjá litningur.
• Litningur: Þráðlaga fýrirbæri í
framukjömum, sem varðveitir
erfðaefnið DNA. Litningar skipt-
ast upp í starfseiningar sem kall-
ast gen. Talið er að u.þ.b. 2000-
4000 gen séu á hverjum hinna 23
mismunandi litninga mannsins.
Litningar eðlilegs manns skiptast í
A-Iitninga (22 pör) og kynlitninga
(1 par). I litningi manns geta verið
flem en 250 milljón DNA-basapör,
og menn geta sér þess til að í öllu
genamengi manns séu um 3 mill-
jarðar basapara. Þeir era aðeins
sýnilegir í smásjá meðan kjaminn
skiptir sér.
• Meiósa: Rýrisldpting. Sérstök
framukjarnaskipting sem leiðir til
myndunar kynfrumna, með helm-
ingi færri litningum en foreldris-
framan hafði.
• Mítósa: Jafnaskipting. Framu-
kjamaskipting. Ferli þar sem
kjarni frumu skiptir sér í tvennt og
til verða tvær framur sem era ná-
kvæmar eftirmyndir foreldris-
framunnar.
• mRNA: Mótandi-RNA. RNA-
keðja sem felur í sér efnaboð eða
heimildalykil um gerð tiltekins
fjölpeptíðs. mRNA ber erfðafræði-
legar upplýsingar um gerð prótína
frá DNA í kjama út í frymið. Þar
era þær þýddar yfir í prótín með
aðstoð netkoma.
• Netkom: Sjá ríbósóm.
• Niturbasi: Lítil nitursambönd
(köfnunarefnissambönd) sem era
byggingareindir í kjarnsýrum.
Niturbasamir era fimm í öllum lif-
andi veram og heita adenín, gúan-
ín, cýtósín, týmín og úrasfi. Sömu
niturbasar era í kjamsýragerðun-
um tveimur nema að týmín er sér-
stakt fyrir DNA og úrasfi fyrir
RNA.
• Núkleótíð: Kimi. Granneining
erfðaefnisins. Gert af einum pen-
tósa (5C-sykri), einum niturbasa
og einni fosfórsýrasameind. Keðja
margra slíkra kima nefnist fjöl-
kirni eða kjarnsýra. DNA-sam-
eindimar geta verið geysilangar,
milljónir eða tugir milljóna kima á
lengd.
• Prótín: Eggjahvítuefni. Afar mikil-
vægar lífrænar sameindir úr amín-
ósýram. í meðalstóra prótíni era
300-400 amínósýrur. Prótín er að
finna í öllum framurn og era upp-
skriftir að þeim geymdar í genum
hverrar framu.
• Ríbósóm: Kúlulaga líffæri (örlítið
kom) í umfrymi allra framna, ým-
ist fljótandi í glærfryminu eða
áfost frymisneti. Ríbósóm era
gerð úr RNA og prótinum og era
aðsetur prótínsmíðinnar í frumum.
Önnur heiti yfir ríbósóm era net-
kom og rípla.
• Rípla: Sjá ríbósóm.
• RKS: Skammstöfun á íslenska
heitinu ríbósakjarnsýra. Sjá RNA.
• RNA: Ríbósakjamsýra. Kjarnsýra
lítillega frábragðin DNA. RNA
skiptist í þrjá undirflokka, mRNA,
rRNA og tRNA. Hver undirflokk-
ur gegnir ákveðnu hlutverki í pró-
tíngerð framunnar. Sumar veirur
hafa RNA sem erfðaefni í stað
DNA. Margir halda að RNA hafi
verið erfðaefni fyrstu lífvera jarð-
arinnar en DNA hafi tekið við á
seinna þróunarstigi. RNA er
skammstöfun á enska heitinu
ribonucleic acid; sumir kjósa held-
ur að nota íslensku skammstöfun-
ina RKS, sem er þá dregið saman
úr orðinu ríbósakjamsýra.
• rRNA: Ríbósóma-RNA. Hluti net-
koma og hjálpar til við þýðingu
upplýsinganna sem berast með
mRNA.
• Rýriskipting: Sjá meiósa.
• Safabóla: Sekkur, blaðra eða hol í
frumum, þar sem geymd era ýmis
efni sem framan þarf á að halda,
s.s. vatn, fæðuefni og ensím, en
líka úrgangsefni.
• Sameind: Smæsta eining efnasam-
bands. Allar sameindir era gerðar
úr samsetningu einstakra fram-
einda (atóma). Annað heiti yfir
sameind er mólekúl.
• Stórsameind: Risasameind. Sam-
eind með mólmassayfir 10.000, t.d.
rpj ölvi, beðmi og prótín.
• Stökkbreyting: I víðustu merkingu
tekur þetta hugtak til hvers kyns
arfgengra breytinga á einstölmm
genum (erfðaefninu), litningshlut-
um eða heilum litningum. Oft er
hugtakið samt eingöngu látið ná til
þess þegar eitt, stakt gen breytist.
Annað heiti yfir orðið stökkbreyt-
ing er brigð eða genbrigð.
• tRNA: Tilfærslu-RNA. Feijar
amínósýrumar frá umfryminu að
netkomunum þegar frama mynd-
ar prótín.
• Tvöfóldun: Litningabreyting, þar
sem eitt gen eða fleiri bætast í litn-
ing.
• Týmín: Ein hinna fimm gerða nit-
urbasa. Sjá niturbasi.
• Umfrymi: Frymi að undanskildum
kjama, kjarnahimnu og frumulíf-
færam.
• Umritun: Myndun RNA-keðju eft-
ir DNA-fyrirmynd.
•Úrasfl: Ein hinna fimm gerða nitur-
basa. Sjá niturbasi.
• Úrfelling: Litningabreyting, þar
sem eitt eða fleiri gen tapast úr
litningi.
• Veira: Einfaldasta lífsform á jörð-
inni, mikið einfaldari en frarnur.
Flestir fræðimenn telja veirur
ekki lifandi. Veirur geta aðeins
fjölgað sér með því að nota framur.
• X-litningur: Sjá kynlitningur og
litningur.
• Y-litningur: Sjá kynlitningur og
litningur.