Всеки жив организъм зависи от своите протеини за своето съществуване. В много организми протеините формират самата структура на живото същество, но дори и в растенията - къде структурите са изградени повече от захари - протеините изпълняват функциите, които позволяват на организма да на живо.
Всеки тип организъм и всеки орган в сложен организъм се определя от протеините, от които е съставен. Така че каквото и да организира протеините в живото същество, предоставя плана за изграждане на този организъм.
И така: какъв е планът за определяне на живота? Това е ДНК. ДНК предоставя плана в биологията за информация за изграждането на всички протеини във всяко живо същество на Земята.
План в биологията: ДНК структура
За да дадем плана на живота, трябва да започнем със структурата на този план. ДНК е дълга, двуверижна молекула, която се състои от две единични молекулни вериги, увити една около друга. Всяка верига се състои от поредица основи, свързани помежду си чрез гръбнака на захарните молекули.
Има четири различни основи: аденин, гуанин, цитозин и тимин. Много често се споменават само с първите им инициали: A, G, C и T.
Редът на тези бази върху верига на ДНК се нарича последователност. Последователността на една верига на ДНК се съчетава от допълнителна последователност на нейната противоположна, съвпадаща верига. A се съчетава с T, а C се съчетава с G. Така че, когато едната верига на ДНК има CAATGC, другата ще има GTTACG.
Четене на ДНК-плана на живота
Нормалната двуверижна ДНК молекула е обвита около себе си по такъв начин, че последователността е недостъпна. Тоест основите са защитени от химически взаимодействия. Първата стъпка в производството на протеин от ДНК е разгъването на двойната верига. Молекула, наречена РНК полимераза, се хваща за двуверижната ДНК и я разделя, само на едно място.
След това „отчита“ основата, която е изложена, и изгражда друга дълговерижна молекула, РНК. РНК е много подобна на ДНК, освен в няколко отношения. Първо, това е едноверижна молекула. Второ, използва урацил, U, вместо тимин, T. Така че РНК полимеразата изгражда верига от РНК, която допълва ДНК. ДНК последователност на CGGATACTA ще се транскрибира в РНК верига на GCCUAUGAU. Когато произвежда протеини, РНК, изградена по този начин, се нарича пратеник РНК, или иРНК.
иРНК към протеин
Въпреки че детайлите се различават в зависимост от конкретния организъм, следващата стъпка обикновено е еднаква за всички живи същества. ИРНК се свързва с a рибозома, което е комплекс, който действа като фабрика за протеини. Рибозомата създава поточна линия, където последователността на иРНК се прехвърля в друга строителна зона, където се сглобяват аминокиселините.
Когато процесът на изграждане на иРНК е индивидуален код, където една база в ДНК води до една база в РНК, процесът на изграждане на протеини отчита три иРНК бази наведнъж. Трибуквените "кодове" в иРНК се отнасят до специфични аминокиселини. Тези аминокиселини се свързват помежду си в реда, определен от иРНК, създавайки протеини.
Сложността на ДНК плана на живота
Така последователността от ДНК се прехвърля в иРНК, която след това съдържа информацията, използвана за изграждане на протеини. Има много сложни сигнали, които задействат началото и края на строителните процеси. Всичко от начина, по който се чувствате до начина, по който смилате храната си, се контролира от протеините в клетките ви.
Когато тялото ви се нуждае от повече или по-малко специфичен протеин, различни молекулярни сигнали регулират скоростта, с която информацията от ДНК се използва за изграждане на протеини. Така че, въпреки че ДНК не изгражда костите ви и не ви помага да бягате, тя съдържа цялата информация за изграждането на протеините, които вършат тези задачи вместо вас, поради което се нарича планът на живота.