DNA
Canlı hücresinin olağanüstü kompleks yapısı evrim açısından büyük bir çıkmaz oluşturmaktadır. Çünkü hücre, aminoasit yapılı proteinlerden oluşmuş bir yığın değil, insanoğlunun şimdiye kadar karşılaştığı en kompleks sistemdir. Genetik bilimindeki ilerlemeler ve nükleik asitlerin, yani DNA ve RNA'nın keşfi, yepyeni problemler doğurdu. 1955 yılında James Watson ve Francis Crick adlı iki bilim adamının çalışmaları, DNA'nın inanılmaz derecedeki karmaşık yapısını ve tasarımını gün ışığına çıkardı. Birçok bilim adamı, genetik konusuna yöneldi. Yıllar süren araştırmalar sonucunda bugün, DNA'nın yapısı büyük ölçüde aydınlandı. Genetik olayların hücrede moleküler düzeydeki temeli genetik materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapı ve özelliklerine dayanır. Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit DNA ve ribonükleik asit RNA temelde aynı yapısal özelliklere sahiptir. (DNA "Deoksi Ribo Nükleik Asit" isimli bir tür molekül grubunun kısaltılmış isimidir.)
Vücuttaki 100 trilyon hücrenin her birinin çekirdeğinde bulunan DNA adlı molekül, insan vücudunun eksiksiz bir yapı planını içerir. DNA, her canlı hücresinin çekirdeğinde saklı duran dev bir moleküldür. Canlının sahip olduğu bütün fiziksel özellikler, bu sarmal biçimindeki molekülde şifrelenmiştir. Gözümüzün renginden, iç organlarımızın yapısına, hücrelerimizin şekil ve fonksiyonlarına kadar her türlü bilgi DNA'daki gen adı verilen bölümlerde programlanmıştır. DNA uzun bir zincir olmasına karşılık üzerindeki baz sıraları bir düzen içerisinde taksim edilmiştir.Taksim edilen bu baz gruplarına ise Gen denir. Mesela bir canlının DNA zincirinde 15.000.000 adet baz (Nukleotid) dizisi olsun ve bu baz dizileri 1000'er adet olmak üzere 15 gruba ayrılmış olsun. İşte bu 15 tane grubun her biri birer "gen" dir. İnsan hücresinde ise yaklaşık olarak 3 milyar adet gen bulunur. Tabii her genin içinde binlerce nükleotid dizisi vardır. Örneğin göze ait bilgiler bir dizi özel gende, kalbe ait bilgiler bir dizi başka gende bulunur. Hücredeki protein üretimi de bu genlerdeki bilgiler kullanılarak yapılır. Vücudumuzdaki organların her biri farklı sayıda gen tarafından kontrol edilir. Örneğin; deri 2559, beyin 29930, göz 1794, tükürük bezi 186, kalp 6216, göğüs 4001, akciğer 11581, karaciğer 2309, bağırsak 3838, iskelet kası 1911 ve kan hücreleri 22092 gen tarafından kontrol edilmektedir.
Bir insana ait bütün özelliklerin bilgisi, dış görünümden iç organlarının yapılarına kadar DNA'nın içinde özel bir şifre sistemiyle kayıtlıdır. DNA'daki bilgi, bu molekülü oluşturan dört özel molekülün diziliş sırası ile kodlanmıştır. Nükleotid (veya baz) adı verilen bu moleküller, isimlerinin baş harfleri olan A,T,G,C ile ifade edilirler. ("a=adenin","t=timin","g=guanin" ve "c=sitozin" ) İnsanlar arasındaki tüm yapısal farklar, bu harflerin diziliş sıralamaları arasındaki farktan doğar. Bir DNA molekülünde yaklaşık olarak 3.5 milyar nükleotid, yani 3.5 milyar harf bulunur. DNA'daki harflerin diziliş sırası insanın yapısını en ince ayrıntılarına dek belirler. Boy, göz, saç ve cilt rengi gibi özelliklerin yanı sıra, vücuttaki 206 kemiğin, 600 kasın, 10.000 işitme siniri ağının, 2 milyon optik sinir ağının, 100 milyar sinir hücresinin ve 100 trilyon hücrenin planları tek bir hücrenin DNA'sında mevcuttur.
DNA'daki bilgileri kağıda dökmeye kalkarsak, bu bilgiler yaklaşık bir milyon ansiklopedi sayfası büyüklüğünde bir yer tutar. Ama bu inanılmaz bilgi, milimetrenin yüzde biri kadar olan hücrelerimizin, ondan daha da küçük çekirdeklerinde saklanmıştır. Bir çay kaşığına sığabilecek boyuttaki bir DNA zincirinin, bugüne kadar dünya üzerinde basılmış bütün kitapların bilgisini saklayabilecek kapasitede olduğu hesaplanmaktadır. DNA molekülü, bir helezon şeklinde uzanan milyonlarca basamaktan oluşur. Eğer bir tek hücremizin içindeki DNA molekülü açılsa, yaklaşık 1 metrelik bir zincir oluşturur. Ama bu zincir, olağanüstü bir "paketleme" sistemiyle, milimetrenin yüz binde biri büyüklüğündeki hücre çekirdeğine sıkıştırılmıştır. Nasıl ki uzun bir ipi makaraya düzenli bir şekilde sarıyorsanız, hücrede buna benzer bir mekanizma ile DNA’yı paketleyerek çekirdeğinin (Nukleus) içine yerleştirir.
