Milleks koodib DNA nukleotiidide järjestust?

Raske oleks klassikoolist läbi saada, kuulmata, kuidas DNA on "elu plaan". See on peaaegu igas Maa elusolendi rakus. DNA, desoksüribonukleiinhape, sisaldab kogu teavet, mis on vajalik puu ehitamiseks seemnest, kahest õe-venna bakterist üksikust vanemast ja inimesest sigootist. Üksikasjad selle kohta, kuidas see neid keerukaid protsesse juhib, on ühendatud DNA nukleotiidjärjestusega - järjestatud kolmesegmendilises koodis, mis määratleb valkude ehituse. Seda tehakse sammude kaupa: DNA ehitab RNA, seejärel RNA valke.

DNA-ga on seotud palju terminoloogiat, kuid mõne olulise termini õppimine aitab teil mõistetest aru saada. DNA on ehitatud neljast erinevast alusest: adeniin, guaniin, tümiin ja tsütosiin, tavaliselt lühendatult A, G, T ja C. Mõnikord viitavad inimesed DNA-s neljale erinevale nukleosiidile või nukleotiidile, kuid need on aluste veidi erinevad versioonid. Oluline on A, G, T ja C järjestus DNA ahelas, sest see on nende koodide järjestus, mis sisaldab DNA koodi. DNA on tavaliselt kaheahelalises vormis, kaks pikka molekuli keeratakse üksteise ümber.

DNA kodeerimise lõppeesmärk on luua valke, kuid DNA ei tee valke otseselt. Selle asemel valmistab see erinevat tüüpi RNA-d, millest siis saab valk. RNA näeb välja nagu DNA - sellel on väga sarnased struktuurid, välja arvatud see, et see eksisteerib peaaegu alati kaheahelalise ühe ahelana. Oluline on see, et RNA on üles ehitatud DNA-s olevast mustrist ühe erinevusega: seal, kus DNA-l on tümiin, on "T", RNA-l on uratsiil, "U."

Valkude valmistamisel osaleb palju erinevaid molekule, kuid põhitöö teevad kaks erinevat tüüpi RNA molekuli. Ühte nimetatakse mRNA-ks ja see koosneb pikkadest ahelatest, mis sisaldavad valgu moodustamise koodi. Teist nimetatakse tRNA-ks. TRNA molekul on palju väiksem ja sellel on üks ülesanne: viia aminohapped mRNA molekulile. TRNA rivistub mRNA-le vastavalt mRNA-l olevate aluste mustrile - C-, G-, A- ja U-segmendi järjekorrale. TRNA sobib mRNA-le ainult ühel viisil, mis tähendab, et tRNA poolt kantavad aminohapped rivistuvad ka ühel viisil. Nende aminohapete järjestus loob valgu.

RNA-s on neli erinevat alust. Kui iga alus sobis ainult ühe eraldi aminohappega, siis võis olla ainult neli erinevat aminohapet. Kuid valgud on ehitatud 20 aminohappest. See töötab, sest iga tRNA - molekulid, mis kannavad aminohappeid - sobib mRNA kolme aluse kindla järjestusega. Näiteks kui mRNA-l on kolme aluse järjestus CCU, peab ainus sellesse kohta mahtuv tRNA kandma aminohapet proliini. Neid kolme aluse järjestusi nimetatakse koodoniteks. Koodonid sisaldavad kogu valkude tootmiseks vajalikku teavet.

DNA molekulid on väga pikad. Ühest DNA molekulist saab valmistada palju erinevaid RNA molekule, mis seejärel toodavad palju erinevaid valke. Osa pikkade DNA molekulide kohta sisalduvast teabest koosneb signaalidest või suunaviitadest, et näidata, kust RNA ahel peaks algama ja peatuma. Nii sisaldab DNA järjestus kahte erinevat tüüpi teavet: kolmealuselised koodonid, mis ütlevad RNA-le, kuidas seda panna aminohapped koos valgus ja eraldi kontrollsignaalid, mis näitavad, kust RNA molekul peaks algama ja peatus.