Fra den enkelte bakteriecelle til trillioner af celler i mennesker, udgør cellerne, der ofte kaldes “livets byggesten”, alle levende væsener. Hver af disse celler er en diskret struktur, der er omgivet af en cellemembran og fyldt med en tyk opløsning kaldet cytoplasma. I menneskelige celler findes det meste DNA i et rum i cellen, der kaldes kernen. Det er kendt som kerne-DNA.

Ud over kerne-DNA findes en lille mængde DNA hos mennesker og andre komplekse organismer også i mitokondrierne. Dette DNA kaldes mitokondrie-DNA (mtDNA). De fleste planter har et sæt DNA, der er indeholdt i deres kloroplaster, kaldet kloroplast-DNA (cpDNA). Det komplette sæt DNA er kendt som genomet.

Hvor er DNA placeret i en eukaryote celle?

Celler kan groft sagt inddeles i to forskellige typer: celler, der findes i prokaryoter (prokaryote celler), og celler, der findes i eukaryoter (eukaryote celler). Prokaryoter har en tendens til at være encellede og mangler en membranbunden kerne og andre membranomkransede strukturer kaldet organeller. De omfatter to forskellige grupper: bakterier og arkæer.

Eukaryoter kan være encellede eller flercellede. I modsætning til prokaryote celler har eukaryote celler en kerne og andre organeller. Eukaryoter omfatter en lang række organismer, fra svampe til planter og dyr.

I prokaryote celler er DNA’et for det meste placeret i en central del af cellen kaldet nukleoidet, som ikke er omsluttet af en kernemembran. Det meste af det genetiske materiale i de fleste prokaryoter har form af et enkelt cirkulært DNA-molekyle, et kromosom.

Dertil kommer, at mange prokaryoter også indeholder små cirkulære DNA-molekyler kaldet plasmider. Disse er forskellige fra deres kromosomale DNA og kan i bestemte miljøer give visse fordele som f.eks. resistens over for antibiotika.

I eukaryote celler befinder det meste DNA sig i cellekernen (selv om noget DNA også findes i andre organeller, f.eks. i mitokondrier og kloroplaster i planter). Kerne-DNA er organiseret i lineære molekyler kaldet kromosomer.

Størrelsen og antallet af kromosomer varierer betydeligt fra art til art. Frugtfluen (Drosophila) har f.eks. 4 kromosomer, mens en tudse (Xenopus laevis) har 18 kromosomer. Hos mennesker har de fleste celler typisk 46 kromosomer, dvs. 23 par. Undtagelser herfra er modne røde blodlegemer, som ikke indeholder noget DNA, og sæd- og ægceller, som har 23 uparrede kromosomer.

Kromosomer består af et enkelt DNA-molekyle, der er viklet om et lille, spole-lignende protein kaldet et histon. Det er vigtigt, at DNA’et er viklet rundt om et histon, da de fleste DNA-molekyler ellers ikke ville passe ind i cellerne.

I mennesker ville den samlede længde af DNA i en celle for eksempel være over seks fod lang (eller omkring to meter), hvis man rullede DNA-molekylerne ud og strækkede dem ud fra ende til ende. Men den mængde DNA skal passe ind i cellens kerne, som kun har en diameter på fem til ti μm. Det betyder, at det svarer til at pakke 24 miles (ca. 40 km) meget tyndt tråd ind i en tennisbold, hvis man skal have plads til alt DNA’et i en menneskecelles kerne!

Hvad er DNA’s funktion i en celle?

Den vigtigste funktion for DNA i en celle er at lagre den genetiske information, der gør det muligt for en organisme at udvikle sig, fungere og reproducere sig. De oplysninger, der er kodet i DNA, kan videregives fra den ene generation til den næste og fungerer som en biologisk brugsanvisning, der gør hver organisme unik.

For at følge instruktionerne i DNA skal en celle først kopiere et gen til en form for RNA kaldet messenger RNA (mRNA). Denne proces er kendt som transkription. I mange tilfælde skal informationen i DNA’et oversættes til et protein, for at instruktionerne kan udføres, da proteinerne tager sig af det meste af arbejdet i cellerne og udfører en lang række vigtige funktioner.