Když přemýšlíte o svém genetickém materiálu, pravděpodobně si představujete geny zodpovědné za barvu očí nebo vaši výšku. I když vaše DNA rozhodně určuje aspekty vašeho vzhledu, kóduje také všechny molekuly, které umožňují fungování vašich tělesných systémů. Syntéza těchto molekul vyžaduje prostředníka, který vynese plán DNA z jádra a do zbytku buňky. Tato důležitá práce patří messenger RNA.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Dvouvláknová DNA obsahuje báze (A, T, G a C), které se vždy váží ve stejných párech (A-T a G-C). Během transkripce RNA polymeráza prochází podél řetězce DNA šablony a kóduje krátkou, jednovláknová messengerová RNA, která odpovídá řetězci kódujícímu DNA s nahrazenou pátou bází (U) každý T. Sekvence řetězce kódujícího DNA AGCAATC se spáruje se sekvencí řetězce DNA templátu TCGTTAG. Sekvence mRNA AGCAAUC odpovídá sekvenci kódujícího řetězce se změnou U / T.
Co je přepis?
Proces transkripce umožňuje, aby se enzym nazývaný RNA polymeráza navázal na vaši DNA a rozbalil vodíkové vazby, které drží tyto dva řetězce pohromadě. To vytváří bublinu otevřené DNA o délce přibližně deseti bází. Když se enzym posune dolů po této malé sekvenci DNA, přečte kód a vytvoří krátký řetězec messengerové RNA (mRNA), který odpovídá kódujícímu řetězci vaší DNA. MRNA pak cestuje z jádra a přenáší tento kousek vašeho genetického kódu do cytoplazmy, kde lze kód použít k vytvoření molekul podobných proteinům.
Porozumění základním párům
Skutečné kódování přepisu mRNA je velmi přímé. DNA obsahuje čtyři báze: adenin (A), thymin (T), guanin (G) a cytosin (C). Protože DNA je dvouvláknová, vlákna drží pohromadě tam, kde se báze párují. A vždy spáruje s T a G vždy spáruje s C.
Vědci nazývají dva řetězce vaší DNA kódujícím a templátovým. RNA polymeráza vytváří transkript mRNA pomocí řetězce templátu. Chcete-li si to představit, představte si, že váš kódující řetězec čte AGCAATC. Vzhledem k tomu, že řetězec šablony musí obsahovat páry bází, které se spojují přesně s kódujícím řetězcem, přečte šablona TCGTTAG.
Vytváření přepisů mRNA
Avšak mRNA obsahuje zásadní rozdíl v její sekvenci: Místo každého thyminu (T) obsahuje mRNA substituci uracilem (U). Tymin a uracil jsou téměř identické. Vědci se domnívají, že vazba A-T je zodpovědná za vznik dvojité šroubovice; protože mRNA je jen jedno malé vlákno a nemusí se zkroutit, tato substituce usnadňuje přenos informací pro strojní zařízení vaší buňky.
Při pohledu na dřívější sekvenci by se četl transkript mRNA zkonstruovaný pomocí řetězce templátu AGCAAUC, protože obsahuje báze, které se párují s templátovým řetězcem DNA (s uracilem substituce). Pokud porovnáte kódující řetězec (AGCAATC) s tímto přepisem (AGCAAUC), uvidíte, že jsou úplně stejné, kromě změny thyminu / uracilu. Když mRNA cestuje do cytoplazmy, aby doručila tento plán, kód, který nese, odpovídá původní kódovací sekvenci.
Proč na přepisech záleží
Někdy studenti dostávají úkoly, které je žádají, aby zapsaly změny sekvence z kódování strand to template strand to mRNA, pravděpodobně jako způsob, jak pomoci studentovi naučit se proces transkripce. V reálném životě je pochopení těchto sekvencí zásadní, protože i extrémně malé změny (jako substituce jedné báze) mohou změnit syntetizovaný protein. Vědci někdy dokonce sledují lidské nemoci zpět k těmto drobným změnám nebo mutacím. To umožňuje vědcům studovat lidské nemoci a zkoumat, jak fungují procesy jako transkripce a syntéza proteinů.
Vaše DNA je zodpovědná za zjevné rysy, jako je barva očí nebo výška, ale také za molekuly, které vaše tělo vytváří a používá. Naučit se změny sekvence od kódující DNA po templátovou DNA po mRNA je prvním krokem k pochopení toho, jak tyto procesy fungují.