Kun ajattelet geneettistä aineistoa, kuvitat todennäköisesti geenit, jotka ovat vastuussa silmäsi väristä tai korkeudesta. Vaikka DNA: si varmasti määrittää ulkonäkösi näkökohdat, se koodaa myös kaikki molekyylit, jotka antavat kehojärjestelmiesi toimia. Näiden molekyylien synteesi vaatii välittäjän kuljettamaan DNA-suunnitelman ulos ytimestä ja muuhun soluun. Tämä tärkeä työ kuuluu messenger RNA: lle.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kaksijuosteinen DNA sisältää emäksiä (A, T, G ja C), jotka sitoutuvat aina samoissa pareittain (A-T ja G-C). Transkription aikana RNA-polymeraasi kulkee pitkin DNA-templaattisäikettä koodaamalla lyhyttä, yksisäikeinen lähettimen RNA, joka sovittaa DNA: ta koodaavan juosteen viidennen emäksen (U) kanssa, joka on substituoitu joka T. DNA: ta koodaava juosteen sekvenssi AGCAATC pariutuu DNA-templaattisäteilysekvenssin TCGTTAG kanssa. MRNA-sekvenssi AGCAAUC vastaa koodaavan juosteen sekvenssiä U / T-muutoksella.
Mikä on transkriptio?
Transkriptioprosessi antaa RNA-polymeraasiksi kutsutun entsyymin sitoutua DNA: han ja purkaa vetysidokset, jotka pitävät kahta säikettä yhdessä. Tämä muodostaa noin kymmenen emäksen pituisen avoimen DNA-kuplan. Kun entsyymi liikkuu tätä pientä DNA-sekvenssiä alaspäin, se lukee koodin ja tuottaa lyhyen lähettimen RNA: n (mRNA) juosteen, joka sopii yhteen DNA: n koodaavan juosteen. Sitten mRNA kulkeutuu ytimestä tuoden tuon geneettisen koodisi sytoplasmaan, jossa koodia voidaan käyttää proteiinien kaltaisten molekyylien rakentamiseen.
Perusparien ymmärtäminen
MRNA-transkriptin varsinainen koodaus on hyvin suoraviivaista. DNA sisältää neljä emästä: adeniini (A), tymiini (T), guaniini (G) ja sytosiini (C). Koska DNA on kaksijuosteinen, säikeet pysyvät yhdessä emästen parissa. A pariutuu aina T: n kanssa ja G aina C: n kanssa.
Tutkijat kutsuvat DNA: n kahta säikettä koodaavaksi juosteeksi ja templaattisäikeeksi. RNA-polymeraasi rakentaa mRNA-transkription templaattisäikettä käyttäen. Kuvittele, että koodausosasi lukee AGCAATC. Koska templaattisäikeen on sisällettävä emäsparia, jotka sitoutuvat tarkasti koodaavaan säikeeseen, malli viittaa TCGTTAG: iin.
MRNA-transkriptien rakentaminen
MRNA sisältää kuitenkin oleellisen eron sekvenssinsä: Jokaisen tymiinin (T) sijasta mRNA sisältää urasiili (U) -substituution. Tymiini ja urasiili ovat melkein identtisiä. Tutkijat uskovat, että A-T-sidos on vastuussa kaksoiskierteen muodostumisesta; koska mRNA on vain yksi pieni säike eikä sitä tarvitse kiertyä, tämä korvaaminen helpottaa tiedonsiirtoa solusi koneille.
Aikaisempaa sekvenssiä tarkasteltaessa mRNA-transkriptio, joka oli rakennettu templaattisäikeellä, lukisi AGCAAUC, koska se sisältää emäkset, jotka yhdistyvät DNA: n templaattisäikeeseen (urasiilin kanssa korvaaminen). Jos verrataan koodaavaa säiettä (AGCAATC) tähän transkriptiin (AGCAAUC), voit nähdä, että ne ovat täsmälleen samat lukuun ottamatta tymiinin / urasiilin muutosta. Kun mRNA kulkee sytoplasmaan tämän suunnitelman toimittamiseksi, sen kantama koodi vastaa alkuperäistä koodaussekvenssiä.
Miksi transkriptio on merkitystä
Joskus opiskelijat saavat tehtäviä, joissa heitä pyydetään kirjoittamaan koodauksesta johtuvat järjestysmuutokset säike mallipohjaan säike mRNA: han, todennäköisesti keinona auttaa opiskelijaa oppimaan prosessi transkriptio. Todellisessa elämässä näiden sekvenssien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, koska jopa erittäin pienet muutokset (kuten yksi emässubstituutio) voivat muuttaa syntetisoitua proteiinia. Joskus tutkijat jopa jäljittävät ihmisen sairaudet takaisin näihin pieniin muutoksiin tai mutaatioihin. Tämän avulla tutkijat voivat tutkia ihmissairauksia ja tutkia, miten prosessit, kuten transkriptio ja proteiinisynteesi, toimivat.
DNA: nne on vastuussa ilmeisistä ominaisuuksista, kuten silmien väri tai korkeus, mutta myös kehosi rakentamista ja käyttämistä molekyyleistä. Sekvenssin muutosten oppiminen koodaavasta DNA: sta templaatti-DNA: ksi mRNA: ksi on ensimmäinen askel näiden prosessien ymmärtämiseen.