Двуверижната молекула с двойна спирала с форма на дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) съхранява генетичния код за повечето организми. ДНК не само съдържа генетични инструкции за клетъчно делене и размножаване, но също така функционира като основа за хиляди протеини. Това води до два процеса: транскрипция и транслация.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
За синтеза на белтъци, пратената РНК трябва да бъде направена от една верига на ДНК, наречена матрична верига. Другата верига, наречена кодираща верига, съответства на информационната РНК последователно, с изключение на използването на урацил вместо тимин.
Транскрипция
За синтеза на протеини, ДНК първо трябва да бъде копирана в рибонуклеинова киселина или mRNA. Този процес се нарича транскрипция. ИРНК съдържа информацията за кодиране, за да произвежда протеини. За разлика от ДНК, РНК е едноверижна и не е спираловидна форма. Той съдържа рибоза вместо дезоксирибоза и неговите нуклеотидни основи се различават, като имат урацил (U) вместо тимин (T).
Първоначално ензимът РНК полимераза трябва да събере молекулата преди mRNA, която допълва част от двете вериги на една ДНК. Тъй като целта не е репликация, а синтез на протеини, само една верига на ДНК се нуждае от копиране. РНК полимеразата първо се свързва с двойната спирала на ДНК и работи с протеини, наречени транскрипционни фактори, за да определи каква информация се нуждае от транскрибиране. РНК полимеразата и транскрипционните фактори се свързват с тази ДНК верига, наречена матрична верига.
Единицата на РНК полимеразата и транскрипционните фактори се движи по веригата в посока 3 ’до 5’ (3 първични до 5 основни) и прави нова верига от иРНК с комплементарни базови двойки. РНК полимеразата изгражда иРНК с допълнителни нуклеотиди в удължаване. Допълнителните нуклеотиди в иРНК обаче се различават от ДНК по това, че урацилът замества тимина. ИРНК работи в посока 5 ’до 3’ (5 прости до 3 основни). След прекратяване на удължаването, иРНК се отделя от веригата на ДНК матрицата в края. Тогава тРНК служи или в ролята на пратеник в клетката, или се използва за образуване на протеини или транслация.
Превод
Новосглобената иРНК може да започне транслация. Преводът изисква четене на иРНК за генериране на нови протеини. Кодони, последователности в комбинации от три от иРНК нуклеотидите A, C, G или U съставляват аминокиселини. Рибозомите, клетките, произвеждащи протеини, работят за изграждането на нови протеини от веригите на тези аминокиселини.
Шаблон Strand
ДНК веригата, от която е изградена mRNA, се нарича шаблонна верига, защото служи като шаблон за транскрипция. Нарича се още антисенс направление. Нишката на шаблона се движи в посока 3 ’до 5’.
Кодираща нишка
Нишката на ДНК, която не се използва като шаблон за транскрипция, се нарича кодираща верига, тъй като тя съответства на същата последователност като иРНК, която ще съдържа кодоновите последователности, необходими за изграждане протеини. Единствената разлика между кодиращата верига и новата иРНК верига е вместо тимин, урацилът заема своето място в иРНК веригата. Кодиращата верига се нарича още смислена верига. Кодиращата верига се движи в посока 5 ’до 3’.
Двойните процеси на транскрипция и транслация не биха могли да продължат без двуверижната природа на ДНК двойната спирала.