Deoksiribonukleiinihappo, joka tunnetaan yleisimmin nimellä DNA, käytetään sitä soluelämän geneettisenä materiaalina. Se on DNA, joka pitää sisällään kaikki geenimme, jotka tekevät meistä sellaisia, jotka olemme. Näistä geeneistä valmistetut proteiinit antavat soluillemme mahdollisuuden toimia, antavat meille hiusvärin, jotka auttavat meitä kasvamaan ja kehittymään, torjumaan infektioita jne.
Mutta kerroiko DNA todella soluillemme mitä proteiineja valmistaa? Vastaus on Joo ja ei.
Vaikka DNA koodaa proteiinien valmistamiseen tarvittavaa tietoa, DNA itse on vain proteiinien suunnitelma. Jotta DNA: han koodatusta tiedosta tulisi proteiini, sen on ensin oltava kirjoitettu osaksi mRNA ja sitten käännetty ribosomeissa proteiinin luomiseksi.
Tämä prosessi synnytti genetiikan keskeiseksi dogmaksi kutsutun: DNA ➝ RNA ➝ Proteiini
Deoksiribonukleiinihappo (DNA) on suunnitelma
DNA on geneettinen materiaali, jota koko soluelämä käyttää, ja se koostuu nimetyistä alayksiköistä nukleotidit.
Nämä alayksiköt koostuvat kukin kolmesta osasta:
- Fosfaattiryhmä
- Deoksiriboosisokeri
- Typpipohja
On olemassa neljä erilaista typpipitoiset emäkset: adeniini (A), tymiini (T), guaniini (C) ja sytosiini (C). Adeniini pariutuu aina tymiinin kanssa ja guaniini aina pariksi sytosiinin kanssa.
DNA on eräänlainen nukleiinihappo joka koostuu näistä yksittäisistä nukleotidialayksiköistä, jotka muodostavat yhdessä kaksi säiettä. Fosfaatit ja sokerit muodostavat DNA-säikeiden selkärangan. Näitä kahta säiettä pidetään yhdessä vetysidoksilla, jotka muodostuvat typpipitoisten emästen väliin.
Nämä typpipitoiset emäkset pitävät koodia proteiineista. Se on typpipitoisten emästen erityinen järjestys, joka tunnetaan myös nimellä DNA-sekvenssi, joka on kuin vieras kieli, joka voidaan kääntää proteiinisekvenssiksi. Kutakin DNA: n pituutta, joka muodostaa proteiinin "ohjeet", kutsutaan a geeni.
Transkriptio mRNA: ksi
Joten mistä proteiinituotanto alkaa? Teknisesti se alkaa transkriptio.
Transkriptio tapahtuu, kun RNA-polymeraasiksi kutsuttu entsyymi "lukee" DNA-sekvenssin ja muuttaa siitä komplementaarisen vastaavan mRNA-juosteen. mRNA tarkoittaa "messenger-RNA: ta", koska se toimii lähettäjänä tai keskimiehenä DNA-koodin ja mahdollisen proteiinin välillä.
MRNA-juoste on komplementaarinen sen kopioimaan DNA-juosteeseen, paitsi että tymiinin sijasta RNA käyttää urasiilia (U) adeniinin täydentämiseen. Kun tämä juoste on kopioitu, se tunnetaan pre-mRNA-juosteena.
Ennen mRNA lähtee ytimestä, ei-koodaavat sekvenssit, joita kutsutaan "introneiksi", poistetaan sekvenssistä. Jäljelle jäänyt osa, joka tunnetaan nimellä eksonit, yhdistetään sitten lopullisen mRNA-sekvenssin muodostamiseksi.
Tämä mRNA poistuu sitten ytimestä ja löytää ribosomin, joka on proteiinisynteesin paikka. Sisään prokaryoottiset solut, ei ole ydintä. MRNA: n transkriptio tapahtuu sytoplasma ja tapahtuu samanaikaisesti.
mRNA käännetään sitten proteiineiksi ribosomeissa
Kun mRNA-transkriptio on tehty, se siirtyy ribosomiin. Ribosomeja kutsutaan solun proteiinitehtaaksi, koska se on täällä, jossa proteiinituote todella syntetisoidaan.
mRNA koostuu emästen kolmikoista, joita kutsutaan "kodoneiksi". Jokainen kodoni vastaa yhtä aminohappoa aminohappoketjussa (alias proteiini). Tässä "käännös"mRNA-koodin" tapahtuu siirto-RNA: n (tRNA) kautta.
Kun mRNA syötetään ribosomi, jokainen kodoni sopii yhteen antikodonin (koodonin komplementaarisen sekvenssin) kanssa tRNA-molekyylissä. Kukin tRNA-molekyyli sisältää tietyn aminohapon, joka vastaa kutakin kodonia. Esimerkiksi AUG on kodoni, joka vastaa aminohappoa metioniinia.
Kun mRNA: n kodoni täsmää a: n antikodonin kanssa tRNA, että aminohappo lisätään kasvavaan aminohappoketjuun. Kun aminohappo on lisätty ketjuun, tRNA poistuu ribosomista, jotta tilaa seuraavalle mRNA- ja tRNA-ottelulle.
Tämä jatkuu ja aminohappoketju kasvaa, kunnes koko mRNA-transkriptio on käännetty ja proteiini syntetisoidaan.