Innehåll
Översättning av genetisk kod från dess deoxiribonukleinsyraform bestående av en kedja med fyra upprepande bokstäver till en slutlig proteinprodukt bestående av aminosyror är en väl förståelig process. Ett sätt att beskriva processen är att föreställa sig att en enda sträng av en kromosom är som en bokhylla fylld med arbetsböcker skrivna på ett främmande språk. En översättare kan ta en bok från hyllan och börja transkribera koden på papper. Han översätter sedan de främmande karaktärerna till ord som en läsare kan förstå. Läsaren fortsätter sedan att bygga ett användbart projekt baserat på de översatta instruktionerna.
Grundläggande DNA
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesDNA består av två polynukleotidkedjor lindade runt varandra i en dubbel spiral. Varje nukleotid i båda kedjorna har en kvävehaltig bas. Varje bas har fäst vid antingen en adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller tymin (T) -molekyl. De två polynukleotidkedjorna binder till varandra via svaga vätebindningar mellan C-och-G-parade molekyler och A-och-T-parade molekyler. Denna unika C-G / A-T-bindning gör att DNA-strängarna kan separeras tillfälligt, medan ett enzym packar upp den dubbla helixen i sektioner av enstaka strängar för transkription i strängar av messenger-RNA.
mRNA Basics
En tråd med messenger-RNA (mRNA) är en exakt kopia av en enda DNA-sträng, med undantag för att varje tymin (T) ersätts med en uracil (U) -molekyl. En kedja av mRNA-molekyler bestående av G-, CA- och U-molekyler är anordnade i en triplettkod såsom CAC, UUA och CUG. Denna sekvens av triplettkoder är en kopia av DNA-sekvensen GTGAATGAC. Trebokstavskoden översätts senare till protein av speciella RNA / proteinkomplex som känner igen koden med tre bokstäver och bygger en sträng av aminosyror som matchar koden. Till exempel matchas mRNA-koden AUG med aminosyran metionin.
Transkription
Transkription sker när ett RNA-polymerasenzym rider längs en specifik region av en enda DNA-sträng och syntetiserar (transkriberar) en mRNA-kopia. Typiskt modifieras mRNA-strängen genom att den snäpps i flera specifika fläckar av ett speciellt enzym och sedan återförenas till en kortare mRNA-sträng som kodar för ett funktionellt protein. Därför är den ursprungliga kodande DNA-strängen inte direkt översatt till protein, utan måste genomgå ett förändringssteg som mRNA för att ta bort nonsenssekvenser som inte kodar för en gen.
Översättning
Översättning är det sista steget att översätta en DNA-sekvens till ett funktionellt protein. RNA / proteinkomplexmolekyler som kallas "ribosomer" fäster sig vid den modifierade mRNA-strängen och översätter strängen till en kedja av proteinmolekyler. Detta åstadkommes genom överföring av RNA (tRNA) molekyler som bär specifika aminosyror till ribosomerna där koder med tre bokstäver läses och matchas med specifika aminosyror. När aminosyrakedjan är syntetiserad, veckas den automatiskt in i en konformation som gör den funktionell. Det är därför en enda DNA-mutation kan vara katastrofal. DNA-mutationen transkriberas till en mRNA-kod med tre bokstäver som i sin tur kodar för fel aminosyra. Detta förhindrar därmed den slutliga aminosyrakedjan från att vikas korrekt till ett funktionellt protein.