Innhold
Å oversette genetisk kode fra dens deoksyribonukleinsyreform bestående av en kjede på fire repeterende bokstaver til et sluttproteinprodukt bestående av aminosyrer er en vel forstått prosess. En måte å beskrive prosessen på er å forestille seg at en enkelt streng av et kromosom er som en bokhylle fylt med lærebøker skrevet på et fremmed språk. En oversetter kan ta en bok fra sokkelen og begynne å transkribere koden på papir. Deretter oversetter han de utenlandske karakterene til ord som en leser kan forstå. Leseren fortsetter deretter med å bygge et nyttig prosjekt basert på de oversatte instruksjonene.
Grunnleggende om DNA
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesDNA består av to polynukleotidkjeder pakket rundt hverandre i en dobbel helix. Hvert nukleotid i begge kjeder har en nitrogenholdig base. Hver base har enten festet et adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller timin (T) molekyl. De to polynukleotidkjedene binder seg til hverandre via svake hydrogenbindinger mellom C-og-G parrede molekyler og A-og-T parede molekyler. Denne unike C-G / A-T-bindingen gjør at DNA-strengene kan skilles midlertidig, mens et enzym pakker den doble heliksen inn i seksjoner av enkeltstrenger for transkripsjon i trenger av messenger-RNA.
mRNA Basics
En streng med messenger-RNA (mRNA) er en nøyaktig kopi av en enkelt streng DNA, med unntak av at hvert tymin (T) er erstattet med et uracil (U) -molekyl. En kjede av mRNA-molekyler bestående av G-, CA- og U-molekyler er anordnet i en triplettkode slik som CAC, UUA og CUG. Denne sekvensen av triplettkoder er en kopi av DNA-sekvensen GTGAATGAC. Trebokstavskoden oversettes senere til protein av spesielle RNA / proteinkomplekser som gjenkjenner koden med tre bokstaver og bygger en streng med aminosyrer som samsvarer med koden. For eksempel er mRNA-koden AUG matchet med aminosyren metionin.
transkripsjon
Transkripsjon skjer når et RNA-polymeraseenzym rir langs en spesifikk region av en enkelt DNA-streng og syntetiserer (transkriberer) en mRNA-kopi. Typisk modifiseres mRNA-strengen ved å bli snutt i flere spesifikke flekker av et spesielt enzym og deretter sammenføyd igjen i en kortere mRNA-streng som vil kode for et funksjonelt protein. Derfor blir den originale kodende DNA-strengen ikke direkte oversatt til protein, men må gå gjennom et endringstrinn som mRNA for å fjerne tullsekvenser som ikke koder for et gen.
Oversettelse
Oversettelse er det siste trinnet med å oversette en DNA-sekvens til et funksjonelt protein. RNA / proteinkompleks molekyler kalt "ribosomer" fester seg til den modifiserte mRNA-streng og oversetter strengen til en kjede av proteinmolekyler. Dette oppnås ved å overføre RNA (tRNA) molekyler som fører spesifikke aminosyrer til ribosomene der koder med tre bokstaver blir lest og matchet med spesifikke aminosyrer. Når aminosyrekjeden er syntetisert, bretter den seg automatisk til en konformasjon som gjør den funksjonell. Dette er grunnen til at en enkelt DNA-mutasjon kan være katastrofal. DNA-mutasjonen blir transkribert til en mRNA-kode med tre bokstaver som på sin side koder for feil aminosyre. Dette forhindrer derved at den endelige aminosyrekjeden fra å brettes riktig til et funksjonelt protein.