Дезоксирибонуклеинова киселина, най-известна като ДНК, е това, което се използва като генетичен материал на клетъчния живот. ДНК, която държи всичките ни гени, ни прави това, което сме. Това са протеините, които са направени от тези гени, които позволяват на нашите клетки да функционират, които ни дават цвета на косата, които ни помагат да растеме и да се развиваме, да се борим с инфекциите и т.н.
Но дали ДНК наистина казва на нашите клетки какви протеини да произвеждат? Отговорът е да и не.
Докато ДНК наистина кодира информацията, необходима за производството на протеини, самата ДНК е само планът за протеините. За да може информацията, кодирана в ДНК, да се превърне в протеин, трябва първо да бъде преписан в иРНК и тогава преведено в рибозомите, за да се създаде протеинът.
Този процес породи това, което е известно като централната догма на генетиката: ДНК ➝ РНК ➝ Протеин
Деоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) е планът
ДНК е генетичният материал, използван от целия клетъчен живот и се състои от наречени субединици нуклеотиди.
Тези подразделения се състоят от три части:
- Фосфатна група
- Дезоксирибозна захар
- Азотна основа
Има четири различни азотни основи: аденин (А), тимин (Т), гуанин (С) и цитозин (С). Аденинът винаги се сдвоява с тимин, а гуанинът винаги се сдвоява с цитозин.
ДНК е вид нуклеинова киселина това се състои от тези отделни нуклеотидни субединици, които се събират, за да образуват две вериги. Фосфатите и захарите формират гръбнака на ДНК веригите. Двете нишки се държат заедно чрез водородни връзки, които се образуват между азотните основи.
Именно тези азотни основи държат кода за протеините. Това е специфичният ред на азотните основи, известен също като ДНК последователност, която е като чужд език, който може да бъде преведен в протеинова последователност. Всяка дължина на ДНК, която съставлява "инструкциите" за протеин, се нарича a ген.
Транскрипция в иРНК
И така, откъде започва производството на протеини? Технически започва с транскрипция.
Транскрипцията се случва, когато ензим, наречен РНК полимераза, "чете" ДНК последователност и я превръща в комплементарна съответстваща верига на иРНК. mRNA означава "пратеник РНК", тъй като служи като пратеник, или среден човек, между ДНК кода и евентуалния протеин.
MRNA веригата допълва ДНК веригата, която копира, с изключение на това, че вместо тимин, RNA използва урацил (U) за допълване на аденин. След като тази верига бъде копирана, тя е известна като пре-иРНК веригата.
Преди иРНК напуска ядрото, некодиращите последователности, наречени "интрони", се изваждат от последователността. Останалото, известно като екзони, след това се комбинира, за да образува крайната последователност на иРНК.
След това тази мРНК напуска ядрото и намира рибозома, която е мястото на синтеза на протеини. В прокариотни клетки, няма ядро. Транскрипцията на иРНК се среща в цитоплазма и се случва едновременно.
След това иРНК се трансформира в протеини в рибозомите
След като се направи транскриптът на иРНК, той си проправя път до рибозома. Рибозомите са известни като фабрика за протеини на клетката, тъй като тук всъщност се синтезира протеиновият продукт.
иРНК се състои от триплети основи, които се наричат „кодони“. Всеки кодон съответства на една аминокиселина в аминокиселинна верига (известна още като протеин). Това е където "превод"на mRNA кода се осъществява чрез трансферна РНК (tRNA).
Тъй като иРНК се подава през рибозома, всеки кодон съвпада с антикодон (комплементарната последователност на кодона) на молекула тРНК. Всяка молекула на тРНК носи специфична аминокиселина, която съответства на всеки кодон. Например, AUG е кодон, който съответства на аминокиселината метионин.
Когато кодонът на иРНК съвпада с антикодона на a тРНК, че аминокиселината се добавя към нарастващата аминокиселинна верига. След като аминокиселината се добави към веригата, тРНК излиза от рибозомата, за да направи място за следващото съвпадение на иРНК и тРНК.
Това продължава и аминокиселинната верига нараства, докато не се транслира цялата транскрипция на иРНК и протеинът се синтезира.