Kaheahelaline kahekordse heeliksi kujuline molekul deoksüribonukleiinhape (DNA) salvestab enamiku organismide geneetilise koodi. DNA ei sisalda mitte ainult rakkude jagunemise ja paljunemise geneetilisi juhiseid, vaid see toimib ka tuhandete valkude alusena. See hõlmab kahte protsessi: transkriptsioon ja tõlkimine.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Valgusünteesiks peab messenger RNA olema valmistatud ühest DNA ahelast, mida nimetatakse matriitsiks. Teine ahel, mida nimetatakse kodeerivaks ahelaks, sobib järjestikku messenger RNA-ga, välja arvatud see, et tümiini asemel kasutatakse uratsiili.
Transkriptsioon
Valgusünteesiks tuleb DNA kõigepealt kopeerida messenger ribonukleiinhappesse ehk mRNA-sse. Seda protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. MRNA sisaldab kodeerivat teavet valkude valmistamiseks. Erinevalt DNA-st on RNA üheahelaline ega ole spiraalse kujuga. See sisaldab desoksüriboosi asemel riboosi ja selle nukleotiidialused erinevad tümiini (T) asemel uratsiili (U) omamisest.
Esialgu peab ensüüm RNA polümeraas kokku panema eel-mRNA molekuli, mis täiendab ühe DNA kahe ahela lõiku. Kuna eesmärk pole replikatsioon, vaid valgusüntees, vajab kopeerimist ainult üks DNA ahel. RNA polümeraas kinnitub kõigepealt DNA topeltheeliksile ja töötab valkudega, mida nimetatakse transkriptsioonifaktoriteks, et teha kindlaks, milline teave vajab transkribeerimist. RNA polümeraas ja transkriptsioonifaktorid seonduvad selle DNA ahelaga, mida nimetatakse matriitsahelaks.
RNA polümeraasi ja transkriptsioonifaktorite ühik liigub mööda ahelat 3 ’kuni 5’ (3 põhi kuni 5 põhi) suunas ja moodustab komplementaarsete aluspaaridega uue mRNA ahela. RNA polümeraas ehitab mRNA pikenevalt täiendavate nukleotiididega. MRNA komplementaarsed nukleotiidid erinevad aga DNA-st selle poolest, et uratsiil asendab tümiini. MRNA kulgeb 5 ’kuni 3’ (5 alg- kuni 3 pea) suunas. Pärast pikenemise lõppemist eraldub mRNA DNA matriidi ahelast lõpetuseks. Seejärel toimib mRNA kas rakus sõnumitooja rollis või seda kasutatakse valgu moodustamisel või translatsioonis.
Tõlge
Äsja kokku pandud mRNA võib hakata tõlkima. Tõlkimine hõlmab mRNA lugemist uute valkude genereerimiseks. Koodonid, järjestused kolme mRNA nukleotiidi A, C, G või U kombinatsioonis moodustavad aminohapped. Ribosoomid, rakkude valku moodustavad üksused, töötavad nende aminohapete ahelatest uute valkude ehitamise nimel.
Mall Strand
DNA ahelat, millest mRNA on üles ehitatud, nimetatakse matriitsahelaks, kuna see toimib transkriptsiooni matriitsina. Seda nimetatakse ka antisenss-ahelaks. Malli ahel kulgeb 3 ’kuni 5’ suunas.
Kodeeriv osa
DNA ahelat, mida transkriptsiooni matriitsina ei kasutata, nimetatakse kodeerivaks ahelaks, kuna see vastab samale järjestusele nagu mRNA, mis sisaldab ehitamiseks vajalikke koodonijärjestusi valgud. Ainus erinevus kodeeriva ahela ja uue mRNA ahela vahel on tümiini asemel, uratsiil võtab oma koha mRNA ahelas. Kodeerivat ahelat nimetatakse ka meeleahelaks. Kodeeriv ahel kulgeb 5 ’kuni 3’ suunas.
Transkriptsiooni ja translatsiooni kaksikprotsessid ei saanud kulgeda ilma DNA topeltheeliksi kaheahelalise olemuseta.