DNA er det genetiske materialet som finnes i levende celler. Det gir den nødvendige koden for proteinproduksjon etter hvert utvikler seg til en kompleks levende organisme. Hver celle har utviklet barrierer for å huse og beskytte DNA for å forhindre tap eller tilfeldige endringer. Forskere har utviklet metoder for å bryte gjennom de beskyttende barrierer i et forsøk på å trekke renset DNA for videre forskning. Selv om de fleste celler og ikke-levende viruspartikler har utviklet lignende barrierer for å beskytte genetisk innhold, trenger grunnleggende forskjeller.

Barrierer for DNA i virus

Virus er ikke-levende enheter som må infisere vertsceller for å formere seg. Den genetiske innhold, DNA eller RNA, blir sprøytet inn i vertscellen, og inkorporerer i DNA reproduksjonsmekanismen av verten for reproduksjon. Protein omgir virus-DNA, som danner en beskyttende barriere som kalles et kapsid, som også gir form. Viruset kan også omfatte vertscellens membran for å danne en andre beskyttende barriere rundt hele viruset som det er sluppet inn i vertsorganismen eller miljø.

Prokaryote Cell Barrierer

Bakterier er encellede organismer som tilhører en gruppe som kalles prokaryoter fordi de mangler en intern barriere for DNA kalles kjernen. DNA er en sirkulær molekyl beskyttet innenfor gellignende cellens cytoplasma. En membran bestående av polysakkarid eller protein gir en beskyttende barriere rundt DNA og andre interne komponenter. Bakterier også ha en andre barriere som beskytter DNA, et cellevegg bestående av peptidoglykan, et molekyl som er laget av polysakkarid og protein. Celleveggen bidrar også til å opprettholde celleform.

Eukaryote organismer

Eukaryote organismer har to separate barrierer som huset og beskytte DNA. Den første barriere er cellemembranen, en to-lags membran bestående av lipidmolekyler bundet sammen. Den ytre overflate er betegnet hydrofil fordi det er oppløselig i vann. De indre lagene er hydrofobe hydrokarbonhaler. Inne i cellen er en andre barriere kalt kjernen, et kammer som inneholder DNA. Kjernen er lik cellemembranen består av en bi-sjikt av lipidmolekyler. Eukaryoter omfatter alle dyr, planter og protozoer. Planteceller legge til en ekstra barriere kalt celleveggen, et stivt lag består av cellulose som omgir membranen.

Interne Barrierer mot DNA

Eukaryote organismer inneholder ekstra beskyttende barrierer for DNA. DNA-molekylene er lange tråder knapt synlige under mikroskopet. Trådene er viklet rundt en bestemt gruppe proteiner som kalles histoner. Kombinasjonen av DNA og histoner kan visualiseres som en streng av perler kalt nucleosome. Dannelsen av nucleosome gir en barriere for å beskytte DNA fra fremmed DNA, virus, og tilfeldige feil. Bindingen mellom DNA og histon er sterk. Energi er nødvendig for å forskyve histon før DNA kan replikere før celledelingen, eller bli brukt til å transkribere proteiner.