Oversættelse af genetisk kode fra dens deoxyribonukleinsyreform bestående af en kæde med fire gentagne bogstaver til et endeligt proteinprodukt bestående af aminosyrer er en velkendt proces. En måde at beskrive processen på er at forestille sig, at en enkelt streng af et kromosom er som en boghylde fyldt med instruktionsbøger skrevet på et fremmed sprog. En oversætter kan tage en bog fra hylden og begynde at transskribe koden på papir. Han oversætter derefter de fremmede tegn til ord, som en læser kan forstå. Herefter fortsætter læseren med at opbygge et nyttigt projekt baseret på de oversatte instruktioner.
Grundlæggende om DNA
•••Comstock / Comstock / Getty Images
DNA består af to polynukleotidkæder viklet rundt om hinanden i en dobbelt helix. Hvert nukleotid i begge kæder har en nitrogenholdig base. Hver base har enten knyttet et adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller thymin (T) molekyle. De to polynukleotidkæder binder til hinanden via svage hydrogenbindinger mellem C-og-G-parrede molekyler og A-og-T-parrede molekyler. Denne unikke C-G / A-T-binding tillader DNA-strengene at adskille sig midlertidigt, mens et enzym pakker dobbelt-helixen ud i sektioner af enkeltstrenge til transkription i tråde af messenger-RNA.
mRNA-grundlæggende
En streng af messenger-RNA (mRNA) er en nøjagtig kopi af en enkelt DNA-streng, med undtagelse af at hver thymin (T) erstattes med et uracil (U) -molekyle. En kæde af mRNA-molekyler bestående af G-, CA- og U-molekyler er arrangeret i en tripletkode, såsom CAC, UUA og CUG. Denne sekvens af tripletkoder er en kopi af DNA-sekvensen GTGAATGAC. Tre bogstavskoden oversættes senere til protein af specielle RNA / proteinkomplekser, der genkender koden på tre bogstaver og bygger en streng af aminosyrer, der matcher koden. F.eks. Matches mRNA-koden AUG med aminosyren methionin.
Transkription
Transkription opstår, når et RNA-polymeraseenzym rider langs en bestemt region af en enkelt DNA-streng og syntetiserer (transkriberer) en mRNA-kopi. Typisk modificeres mRNA-strengen ved at blive klippet i flere specifikke pletter af et specielt enzym og derefter sammenføjet til en kortere mRNA-streng, der koder for et funktionelt protein. Derfor oversættes den oprindelige kodende DNA-streng ikke direkte til protein, men skal gennemgå et ændringstrin som mRNA for at fjerne nonsenssekvenser, der ikke koder for et gen.
Oversættelse
Oversættelse er det sidste trin i oversættelse af en DNA-sekvens til et funktionelt protein. RNA / proteinkompleksmolekyler kaldet "ribosomer" binder sig til den modificerede mRNA-streng og oversætter strengen til en kæde af proteinmolekyler. Dette opnås ved overførsel af RNA (tRNA) -molekyler, der bærer specifikke aminosyrer til ribosomerne, hvor koder på tre bogstaver læses og matches med specifikke aminosyrer. Når først aminosyrekæden er syntetiseret, foldes den automatisk automatisk til en konformation, der gør den funktionel. Dette er grunden til, at en enkelt DNA-mutation kan være katastrofal. DNA-mutationen transskriberes til en mRNA-kode på tre bogstaver, der igen koder for den forkerte aminosyre. Dette forhindrer derved, at den endelige aminosyrekæde foldes korrekt ind i et funktionelt protein.