Deoksüribonukleiinhape, kõige sagedamini tuntud kui DNAon rakuelu geneetilise materjalina. See DNA, mis hoiab kõiki meie geene, teeb meist need, kes me oleme. Just nendest geenidest valmistatud valgud, mis võimaldavad meie rakkudel toimida, annavad juuksevärvi, aitavad kasvada ja areneda, võidelda nakkuste vastu jne.
Kuid kas DNA ütleb meie rakkudele tõesti, milliseid valke valmistada? Vastus on jah ja ei.
Kui DNA kodeerib küll valkude valmistamiseks vajalikku teavet, on DNA ise ainult valkude kavand. Selleks, et DNA-s kodeeritud teave saaks valguks, peab see kõigepealt olema ümber kirjutatud sisse mRNA ja siis tõlgitud valgu loomiseks ribosoomides.
See protsess sünnitas nn geneetika keskse dogma: DNA ➝ RNA ➝ Valk
Deoksüribonukleiinhape (DNA) on plaan
DNA on geneetiline materjal, mida kasutab kogu rakuline elu ja koosneb allüksustest, mida nimetatakse nukleotiidid.
Need allüksused koosnevad kolmest osast:
- Fosfaatrühm
- Deoksüriboosi suhkur
- Lämmastikuga alus
Neid on neli erinevat lämmastikalused: adeniin (A), tümiin (T), guaniin (C) ja tsütosiin (C). Adeniin paarub alati tümiiniga ja guaniin tsütosiiniga.
DNA on teatud tüüpi nukleiinhape mis koosneb nendest üksikutest nukleotiidi alaühikutest, mis moodustavad kaks ahelat. Fosfaadid ja suhkrud moodustavad DNA ahelate selgroo. Neid kahte ahelat hoiavad koos lämmastikaluste vahel moodustuvad vesiniksidemed.
Just need lämmastikuga alused hoiavad valkude koodi. See on lämmastikaluste spetsiifiline järjestus, tuntud ka kui DNA järjestus, mis on nagu võõrkeel, mida saab tõlkida valgujärjestuseks. Iga DNA pikkust, mis moodustab valgu "juhised", nimetatakse a geen.
Transkriptsioon mRNA-sse
Kust algab valgu tootmine? Tehniliselt algab see transkriptsioon.
Transkriptsioon toimub siis, kui ensüüm nimega RNA polümeraas "loeb" DNA järjestuse ja muudab selle komplementaarseks vastavaks mRNA ahelaks. mRNA tähistab "messenger RNA", kuna see toimib messengerina ehk keskmise inimesena DNA koodi ja võimaliku valgu vahel.
MRNA ahel on komplementaarne selle DNA ahelaga, mida see kopeerib, välja arvatud see, et tümiini asemel kasutab RNA adeniini täiendamiseks uratsiili (U). Kui see ahel on kopeeritud, on see tuntud kui pre-mRNA ahel.
Enne mRNA lahkub tuumast, võetakse mittekodeerivad järjestused, mida nimetatakse "introniteks", järjestusest välja. Järelejäänud, tuntud kui eksonid, ühendatakse seejärel lõpliku mRNA järjestuse moodustamiseks.
Seejärel lahkub see mRNA tuumast ja leiab ribosoomi, mis on valgusünteesi koht. Sisse prokarüootsed rakud, tuuma pole. MRNA transkriptsioon toimub tsütoplasma ja toimub samaaegselt.
mRNA tõlgitakse seejärel ribosoomide valkudeks
Kui mRNA transkript on tehtud, jõuab see ribosoomini. Ribosoomid on tuntud kui raku valguvabrik, kuna siin see valgusaadus tegelikult sünteesitakse.
mRNA koosneb aluste kolmikutest, mida nimetatakse "koodoniteks". Igale koodonile vastab üks aminohappe aminohappeahelas (aka valk). Siin "tõlge"mRNA koodi" toimub ülekande RNA (tRNA) kaudu.
Kuna mRNA toidetakse läbi ribosoom, vastab iga koodon tRNA molekuli antikoodonile (koodoniga komplementaarne järjestus). Iga tRNA molekul kannab spetsiifilist aminohapet, mis vastab igale koodonile. Näiteks on AUG koodon, mis vastab aminohappele metioniinile.
Kui mRNA koodon sobib a antikoodoniga tRNA, see aminohape lisatakse kasvavale aminohappeahelale. Kui aminohape on ahelale lisatud, väljub tRNA ribosoomist, et teha ruumi järgmisele mRNA ja tRNA kokkulangevusele.
See jätkub ja aminohappeahel kasvab, kuni kogu mRNA transkriptsioon on tõlgitud ja valk sünteesitud.