Kyselina deoxyribonukleová, nejčastěji známá jako DNA, je to, co se používá jako genetický materiál buněčného života. Je to DNA, která drží všechny naše geny, díky nimž jsme tím, kým jsme. Jsou to bílkoviny vyrobené z těchto genů, které umožňují fungování našich buněk, které nám dodávají barvu vlasů, pomáhají nám růst a vyvíjet se, bojovat proti infekcím atd.
Skutečně ale DNA říká našim buňkám, jaké proteiny mají vyrábět? Odpověď je Ano a Ne.
Zatímco DNA kóduje informace potřebné k výrobě proteinů, samotná DNA je pouze vzorem proteinů. K tomu, aby se informace zakódovaná v DNA stala proteinem, musí být nejprve přepsal do mRNA a pak přeloženo v ribozomech, aby se vytvořil protein.
Je to tento proces, který vytvořil to, co je známé jako centrální dogma genetiky: DNA ➝ RNA ➝ Protein
Plán je deoxyribonukleová kyselina (DNA)
DNA je genetický materiál používaný veškerým buněčným životem a je tvořen tzv. Podjednotkami nukleotidy.
Každá z těchto podjednotek se skládá ze tří částí:
- Fosfátová skupina
- Deoxyribózový cukr
- Dusíkatá báze
Existují čtyři různé dusíkaté báze: adenin (A), thymin (T), guanin (C) a cytosin (C). Adenin se vždy páruje s tyminem a guanin se vždy páruje s cytosinem.
DNA je druh nukleová kyselina který je tvořen těmito jednotlivými nukleotidovými podjednotkami, které se spojují a tvoří dvě vlákna. Fosfáty a cukry tvoří páteř řetězců DNA. Tyto dva řetězce jsou drženy pohromadě vodíkovými vazbami, které se tvoří mezi dusíkatými bázemi.
Právě tyto dusíkaté báze drží kód pro bílkoviny. Je to specifické pořadí dusíkatých bází, známé také jako DNA sekvence, které je jako cizí jazyk, který lze přeložit do proteinové sekvence. Každá délka DNA, která tvoří „pokyny“ pro protein, se nazývá a gen.
Přepis do mRNA
Kde tedy začíná produkce bílkovin? Technicky to začíná transkripce.
K transkripci dochází, když enzym nazývaný RNA polymeráza „čte“ sekvenci DNA a přemění ji na komplementární odpovídající vlákno mRNA. mRNA znamená „messenger RNA“, protože slouží jako posel nebo prostředník mezi kódem DNA a případným proteinem.
Řetězec mRNA je komplementární k řetězci DNA, který kopíruje, kromě toho, že místo thyminu používá RNA k doplnění adeninu uracil (U). Jakmile je toto vlákno zkopírováno, je známé jako vlákno pre-mRNA.
Před mRNA opouští jádro, nekódující sekvence nazývané "introny" jsou vyňaty ze sekvence. To, co zbylo, známé jako exony, se pak spojí dohromady a vytvoří konečnou sekvenci mRNA.
Tato mRNA poté opouští jádro a nachází ribozom, který je místem syntézy proteinů. v prokaryotické buňky, neexistuje žádné jádro. K transkripci mRNA dochází v cytoplazma a vyskytuje se současně.
mRNA se poté překládá na proteiny v ribozomech
Jakmile je přepis mRNA vytvořen, dostane se do ribozomu. Ribozomy jsou známé jako továrna na bílkoviny buňky od té doby, kdy je proteinový produkt ve skutečnosti syntetizován.
mRNA je tvořena trojicemi bází, které se nazývají „kodony“. Každý kodon odpovídá jedné aminokyselině v aminokyselinovém řetězci (aka protein). To je kde "překlad„mRNA kódu probíhá prostřednictvím přenosové RNA (tRNA).
Když je mRNA přiváděna přes ribozom, každý kodon se shoduje s antikodonem (komplementární sekvence ke kodonu) na molekule tRNA. Každá molekula tRNA nese specifickou aminokyselinu, která odpovídá každému kodonu. Například AUG je kodon, který odpovídá aminokyselině methioninu.
Když se kodon na mRNA shoduje s antikodonem na a tRNA, tato aminokyselina je přidána do rostoucího řetězce aminokyselin. Jakmile je aminokyselina přidána do řetězce, tRNA opustí ribozom, aby vytvořil prostor pro další shodu mRNA a tRNA.
Toto pokračuje a aminokyselinový řetězec roste, dokud není přeložen celý transkript mRNA a není syntetizován protein.