Sisältö
Geneettisen koodin muuttaminen sen deoksiribonukleiinihappomuodosta, joka koostuu neljästä toistuvasta kirjaimesta koostuvasta ketjusta, aminohapoista koostuvaksi lopulliseksi proteiinituotteeksi on hyvin ymmärretty menetelmä. Yksi tapa kuvata prosessia on kuvitella yksi kromosomin juoste olevan kuin kirjahylly, joka on täynnä vieraalla kielellä kirjoitettuja ohjekirjoja. Kääntäjä voi ottaa yhden kirjan hyllyltä ja alkaa kirjoittaa koodin paperille. Sitten hän kääntää vieraat merkit sanoiksi, jotka lukija voi ymmärtää. Tämän jälkeen lukija rakentaa hyödyllisen projektin käännettyjen ohjeiden perusteella.
DNA-perusteet
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesDNA koostuu kahdesta polynukleotidiketjusta, jotka on kääritty toistensa ympärille kaksoiskierreeseen. Molempien ketjujen jokaisella nukleotidilla on typpipitoinen emäs. Jokainen emäs on kiinnittänyt siihen joko adeniini (A), sytosiini (C), guaniini (G) tai tymiini (T) -molekyylin. Kaksi polynukleotidiketjua sitoutuvat toisiinsa heikkojen vety sidosten kautta C-ja-G-parimolekyylien ja A-ja T-parimolekyylien välillä. Tämä ainutlaatuinen C-G / A-T-sitoutuminen sallii DNA-juosteiden erottua väliaikaisesti, kun taas entsyymi purkaa kaksoiskierukan yksittäisten juosteiden osiin transkriptioksi lähetti-RNA: n juosteiksi.
mRNA: n perusteet
Messenger-RNA-juoste (mRNA) on tarkka kopio yhdestä DNA-juosteesta, paitsi että kukin tymiini (T) korvataan urasiili (U) -molekyylillä. MRNA-molekyylien ketju, joka koostuu G-, CA- ja U-molekyyleistä, on järjestetty triplettikoodiin, kuten CAC, UUA ja CUG. Tämä triplettikoodien sekvenssi on kopio DNA-sekvenssistä GTGAATGAC. Kolmikirjaiminen koodi muunnetaan myöhemmin proteiineiksi erityisillä RNA / proteiini-komplekseilla, jotka tunnistavat kolmikirjaimisen koodin ja rakentavat koodin vastaavan aminohappoketjun. Esimerkiksi mRNA-koodi AUG sovitetaan aminohapon metioniinin kanssa.
transkriptio
Transkriptio tapahtuu, kun RNA-polymeraasientsyymi kulkee yksittäisen DNA-juosteen spesifistä aluetta pitkin ja syntetisoi (transkriptoi) mRNA-kopion. MRNA-juoste modifioidaan tyypillisesti katkaisemalla useissa spesifisissä pisteissä erityisellä entsyymillä ja liitetään sitten uudelleen lyhyemmäksi mRNA-juosteeksi, joka koodaa funktionaalista proteiinia. Siksi alkuperäistä koodaavaa DNA-juostetta ei siirretä suoraan proteiiniksi, mutta sen on läpäistävä muutosvaihe mRNA: na sellaisten hölynpölysekvenssien poistamiseksi, jotka eivät koodaa geeniä.
Käännös
Translaatio on viimeinen vaihe DNA-sekvenssin kääntämiseksi funktionaaliseksi proteiiniksi. RNA / proteiinikompleksimolekyylit, joita kutsutaan "ribosomeiksi", kiinnittyvät modifioituun mRNA-juosteeseen ja kääntävät juosteen proteiinimolekyylien ketjuksi. Tämä saavutetaan siirtämällä RNA (tRNA) -molekyylejä, jotka kuljettavat spesifisiä aminohappoja ribosomeihin, joissa luetaan kolmen kirjaimen koodit ja sovitetaan yhteen spesifisten aminohappojen kanssa. Kun aminohappoketju on syntetisoitu, se tyypillisesti automaattisesti taittuu konformaatioksi, joka tekee siitä toiminnallisen. Siksi yksi DNA-mutaatio voi olla tuhoisa. DNA-mutaatio transkriboidaan kolmen kirjaimen mRNA-koodiksi, joka puolestaan koodaa väärää aminohappoa. Tämä estää siten lopullisen aminohappoketjun taittumisen oikein funktionaaliseksi proteiiniksi.