Η διαδικασία δύο βημάτων για τη στροφή του εγχειριδίου οδηγιών ζωήςDNA) σε πραγματικά κινούμενα κομμάτια ξεκινά στον πυρήνα ενός ευκαρυωτικού κυττάρου με μεταγραφή.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η μεταγραφή εμφανίζεται στον πυρήνα ενός ευκαρυωτικού κυττάρου.
Σε αυτό το βήμα, ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση διαβάζει ένα γονίδιο ή τμήμα DNA, το οποίο κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Αυτό το κάνει αποσυνδέοντας την έλικα του DNA σε δύο κλώνους και κάνοντας ένα ακριβές αλλά αντίθετο αντίγραφο του γονιδίου που βρέθηκε εκεί.
Για κάθε A, T, G και C που βλέπει η πολυμεράση RNA, προσθέτει το συμπληρωματικό ζεύγος βάσεων σε ένα νέο μόριο που ονομάζεται messenger RNA (mRNA) - με μία εξαίρεση: αντί της θυμίνης (T) να είναι το συμπλήρωμα της αδενίνης (Α), το mRNA περιέχει τη βασική ουρακίλη (U).
Μπορείτε να σκεφτείτε το mRNA ως εργοδηγό σε ένα εργοτάξιο που διευθύνει την ομάδα της. Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, παίρνει τις οδηγίες. Σε μετάφραση, το δεύτερο βήμα της διαδικασίας, διαβάζει τις οδηγίες προς την ομάδα της, που τους ακολουθεί και χτίζει μια πρωτεΐνη που μπορεί να κάνει μια συγκεκριμένη δουλειά στο κελί.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η διαφορά μεταξύ της μεταγραφής και της μετάφρασης είναι η διαφορά μεταξύ της ανάγνωσης ενός γονιδίου και της τήρησης των οδηγιών για την κατασκευή μιας πρωτεΐνης.
Η διαδικασία μεταγραφής συμβαίνει συνεχώς σε κάθε κελί του σώματός σας. Ένας μονός κλώνος του mRNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί πάνω από ένα για να παράγει την ίδια πρωτεΐνη πολλές φορές.
Τρία βήματα μεταγραφής
Μεταγραφή εμφανίζεται σε τρεις διαφορετικές φάσεις: την έναρξη, επιμήκυνση και λήξη.
Κατά την έναρξη, η πολυμεράση RNA βρίσκει το συγκεκριμένο μέρος του DNA που θα διαβάσει. Αυτό το μέρος της ακολουθίας είναι γνωστό ως περιοχή προαγωγού. Συχνά, ο υποψήφιος περιλαμβάνει μια σειρά από βάσεις Τ και Α στη σειρά. Οι βιολόγοι το ονόμασαν σωστά το κουτί TATA.
Στη φάση επιμήκυνσης, το DNA ξετυλίγεται συνεχώς μπροστά από τον αναπτυσσόμενο κλώνο mRNA και επαναστρέφεται πίσω από αυτό. Η πολυμεράση RNA δρα ως σταθεροποιητής για να διατηρεί όλα τα μόρια στη θέση τους στο ανοιχτό τμήμα του DNA.
Ο τερματισμός τερματίζει τη διαδικασία μεταγραφής. Αυτό συμβαίνει όταν η πολυμεράση RNA συναντά ένα σήμα είτε στην αλληλουχία DNA είτε στο RNA που μεταγράφεται, λέγοντας ότι έχει διαβαστεί ολόκληρο το γονίδιο.
Πού λαμβάνει χώρα η μετάφραση;
Μετά τη μεταγραφή, το mRNA ταξιδεύει στο ριβόσωμα, μια δομή στο κυτόπλασμα που κατασκευάζει πρωτεΐνες. Το ριβόσωμα διαβάζει το mRNA σε κομμάτια τριών ζευγών βάσεων κάθε φορά. Αυτά τα τριπλά γράμματα, γνωστά ως κωδικόνια, κάθε κωδικός για ένα από τα 20 διαφορετικά αμινοξέα. Η ακολουθία AUG λέει στο ριβόσωμα να αρχίσει να χτίζει, ενώ τρία διαφορετικά κωδικόνια μπορούν να το πουν πότε να σταματήσουν.
Καθώς τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους, οι χημικές αλληλεπιδράσεις κατά μήκος του μορίου το επιτρέπουν να αναδιπλωθεί στο μοναδικό σχήμα 3-D της πρωτεΐνης.
Πού συμβαίνει η μεταγραφή σε προκαρυώτες
Διαφορετικός ευκαρυωτικά κύτταρα, προκαρυωτικά κύτταρα δεν έχετε πυρήνα συνδεδεμένο με μεμβράνη Σε αυτά τα κύτταρα, η μεταγραφή γίνεται στο κυτόπλασμα. Επειδή η μεταγραφή πραγματοποιείται ήδη στην ίδια τοποθεσία όπου συμβαίνει η μετάφραση, σε προκαρυώτες και τα δύο στάδια δημιουργίας μιας πρωτεΐνης μπορούν να συμβούν ταυτόχρονα.
Με άλλα λόγια, καθώς η RNA πολυμεράση διαβάζει τις οδηγίες από το DNA, το ριβόσωμα στο προκαρυωτικό κυτταρόπλασμα ακολουθεί αυτές.
Αυτό δεν είναι δυνατό σε ευκαρυωτικά κύτταρα, όπου πρέπει πρώτα να μεταφερθούν οι οδηγίες mRNA έξω από την πυρηνική μεμβράνη και υποβλήθηκε σε επεξεργασία - καθαρίστηκε - λίγο πριν μπορέσει να διαβάσει το ριβόσωμα τους. Αυτό περιλαμβάνει την αφαίρεση τμημάτων του mRNA που δεν κωδικοποιούν τίποτα, που ονομάζεται ιντρόνιακαι συρραφή των υπόλοιπων περιοχών, που ονομάζονται εξόνια.
Επιπλέον, στα ευκαρυωτικά, χρησιμοποιούνται δύο ακόμη τύποι RNA στο δρόμο για την οικοδόμηση πρωτεϊνών. Μέσα στο ριβόσωμα, μεταφορά RNA (tRNA) διαβάζει το mRNA, στη συνέχεια επιλέγει και τοποθετεί τα σωστά αμινοξέα στη σειρά. Ριβοσωμικό RNA (rRNA) είναι ένας άλλος τύπος συμπληρωματικού κλώνου που αποτελεί μεγάλο μέρος της δομής του ριβοσώματος και ασφαλίζει επίσης στο εισερχόμενο mRNA και βοηθά στην ευθυγράμμιση κομματιών στη διάταξη.