Deoxyribonukleinsyre, mest almindeligt kendt som DNA, er hvad der bruges som cellulært livs genetiske materiale. Det er DNA, der indeholder alle vores gener, der gør os til den vi er. Det er proteinerne, der er fremstillet af disse gener, der tillader vores celler at fungere, som giver os vores hårfarve, som hjælper os med at vokse og udvikle, bekæmpe infektioner osv.
Men fortæller DNA virkelig vores celler, hvilke proteiner vi skal fremstille? Svaret er Ja og ingen.
Mens DNA koder for de oplysninger, der er nødvendige for at fremstille proteiner, er selve DNA'et kun plan for proteiner. For at informationen kodet i DNA skal blive et protein, skal det først være transskriberet ind i mRNA og så oversat ved ribosomer for at skabe proteinet.
Det er denne proces, der har skabt det, der kaldes genetikens centrale dogme: DNA ➝ RNA ➝ Protein
Deoxyribonukleinsyre (DNA) er planen
DNA er det genetiske materiale, der bruges i hele cellulært liv og består af kaldte underenheder nukleotider.
Disse underenheder består hver af tre dele:
- Fosfatgruppe
- Deoxyribose sukker
- Kvælstofbaseret base
Der er fire forskellige nitrogenholdige baser: adenin (A), thymin (T), guanin (C) og cytosin (C). Adenin parres altid med thymin og guanin parres altid med cytosin.
DNA er en type nukleinsyre det består af disse individuelle nukleotidsubenheder, der samles for at danne to tråde. Fosfaterne og sukkerne danner rygraden i DNA-strengene. De to tråde holdes sammen af hydrogenbindinger, der dannes mellem de nitrogenholdige baser.
Det er disse nitrogenholdige baser, der indeholder koden for proteiner. Det er den specifikke rækkefølge af de nitrogenholdige baser, også kendt som DNA-sekvensen, som er som et fremmedsprog, der kan oversættes til en proteinsekvens. Hver længde af DNA, der udgør "instruktionerne" for et protein kaldes en gen.
Transkription til mRNA
Så hvor begynder proteinproduktionen? Teknisk set starter det med transkription.
Transkription opstår, når et enzym kaldet RNA-polymerase "læser" en DNA-sekvens og omdanner den til en komplementær tilsvarende streng af mRNA. mRNA står for "messenger RNA", fordi det tjener som messenger, eller mellemmanden, mellem DNA-koden og det eventuelle protein.
MRNA-strengen er komplementær til den DNA-streng, den kopierer, bortset fra at RNA i stedet for thymin bruger uracil (U) til at komplementere adenin. Når denne streng er kopieret, er den kendt som præ-mRNA-streng.
Før mRNA forlader kernenikke-kodende sekvenser kaldet "introner" tages ud af sekvensen. Hvad der er tilbage, kendt som exoner, kombineres derefter sammen for at danne den endelige mRNA-sekvens.
Dette mRNA forlader derefter kernen og finder et ribosom, som er stedet for proteinsyntese. I prokaryote celler, der er ingen kerne. Transkription af mRNA forekommer i cytoplasma og forekommer samtidigt.
mRNA oversættes derefter til proteiner ved ribosomer
Når mRNA-udskriften er lavet, går den vej til et ribosom. Ribosomer er kendt som proteinfabrikken i cellen, da den er her, hvor proteinproduktet faktisk syntetiseres.
mRNA består af trillinger af baser, der kaldes "kodoner". Hver codon svarer til en aminosyre i en aminosyrekæde (aka et protein). Det er her "oversættelse"af mRNA-koden forekommer via transfer-RNA (tRNA).
Når mRNA'et fødes gennem ribosom, matcher hvert codon med et anticodon (den komplementære sekvens til codonet) på et tRNA-molekyle. Hvert tRNA-molekyle bærer en specifik aminosyre, der svarer til hver kodon. For eksempel er AUG et codon, der svarer til aminosyren methionin.
Når codon på mRNA matcher med anticodon på a tRNA, at aminosyre tilsættes til den voksende aminosyrekæde. Når aminosyren er føjet til kæden, kommer tRNA ud af ribosomet for at gøre plads til det næste mRNA og tRNA-match.
Dette fortsætter, og aminosyrekæden vokser, indtil hele mRNA-transkriptet er blevet oversat, og proteinet syntetiseres.
