Когато мислите за генетичния си материал, вероятно си представяте гените, отговорни за цвета на очите или височината ви. Въпреки че вашата ДНК определено определя аспекти на външния ви вид, тя също така кодира всички молекули, които позволяват на вашите телесни системи да функционират. Синтезирането на тези молекули изисква посредник, който да пренесе ДНК-плана от ядрото и в останалата част от клетката. Тази важна работа принадлежи на пратеника РНК.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Двуверижната ДНК съдържа основи (A, T, G и C), които винаги се свързват в едни и същи двойки (A-T и G-C). По време на транскрипцията РНК полимеразата пътува по веригата на ДНК матрицата, кодирайки къса, едноверижна пратена РНК, която съвпада с ДНК кодиращата верига с пета основа (U), заместена всеки Т. ДНК кодираща верижна последователност AGCAATC се сдвоява с последователност от вериги на ДНК матрица TCGTTAG. Последователността на mRNA AGCAAUC съвпада с последователността на кодиращата верига с промяната на U / T.
Какво е транскрипция?
Процесът на транскрипция позволява на ензим, наречен РНК полимераза, да се свърже с вашата ДНК и да разархивира водородните връзки, които държат двете вериги заедно. Това образува балон от отворена ДНК с дължина приблизително десет бази. Тъй като ензимът се придвижва надолу по тази малка последователност от ДНК, той чете кода и произвежда къса верига на пратеника РНК (mRNA), която съвпада с кодиращата верига на вашата ДНК. След това иРНК излиза от ядрото, като донася този бит от вашия генетичен код до цитоплазмата, където кодът може да се използва за изграждане на молекули като протеини.
Разбиране на базовите двойки
Действителното кодиране на иРНК транскрипта е много лесно. ДНК съдържа четири основи: аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (С). Тъй като ДНК е двуверижна, нишките се държат заедно, където основите се сдвояват. A винаги се сдвоява с T, а G винаги се сдвоява с C.
Учените наричат двете вериги на вашата ДНК кодиращата верига и веригата на шаблона. РНК полимеразата изгражда mRNA транскрипта, използвайки шаблонна верига. За да визуализирате, представете си, че кодиращата ни верига чете AGCAATC. Тъй като веригата на шаблона трябва да съдържа базови двойки, които се свързват точно с кодиращата верига, шаблонът чете TCGTTAG.
Изграждане на транскрипти на иРНК
Въпреки това, иРНК съдържа съществена разлика в своята последователност: На мястото на всеки тимин (Т), иРНК съдържа заместване на урацил (U). Тиминът и урацилът са почти идентични. Учените вярват, че A-T връзката е отговорна за образуването на двойната спирала; тъй като mRNA е само една малка верига и не е необходимо да се усуква, това заместване прави трансфера на информация по-лесен за машината на вашата клетка.
Разглеждайки по-ранната последователност, иРНК транскрипт, конструиран с помощта на шаблонна верига, ще прочете AGCAAUC, тъй като съдържа основите, които се сдвояват с матричната верига на ДНК (с урацила заместване). Ако сравните кодиращата верига (AGCAATC) с този препис (AGCAAUC), можете да видите, че те са абсолютно еднакви, с изключение на промяната на тимин / урацил. Когато mRNA пътува в цитоплазмата, за да достави този план, кодът, който носи, съвпада с оригиналната кодираща последователност.
Защо транскрипцията има значение
Понякога учениците получават задания с молба да запишат промените в последователността от кодирането верига към шаблон верига към иРНК, вероятно като начин да се помогне на ученика да научи процеса на транскрипция. В реалния живот разбирането на тези последователности е от решаващо значение, тъй като дори изключително малки промени (като заместване с една основа) могат да променят синтезирания протеин. Понякога учените дори проследяват човешките болести обратно до тези малки промени или мутации. Това позволява на учените да изследват човешките заболявания и да изследват как работят процеси като транскрипция и синтез на протеини.
Вашата ДНК е отговорна за очевидни характеристики като цвят на очите или височина, но също така и за молекулите, които тялото ви изгражда и използва. Изучаването на промените в последователността от кодиране на ДНК към шаблонна ДНК към иРНК е първата стъпка към разбирането на това как работят тези процеси.