Olisi vaikea päästä läpi lukion kuulematta siitä, kuinka DNA on "elämän suunnitelma". Se on melkein jokaisessa maapallon elävän olennon solussa. DNA, deoksiribonukleiinihappo, sisältää kaikki tarvittavat tiedot puun rakentamiseksi siemenestä, kahdesta sisarusbakteerista yhden vanhemman ja ihmisen sygootista. Yksityiskohdat siitä, miten se ohjaa näitä monimutkaisia prosesseja, on kytketty DNA: n nukleotidisekvenssiin - järjestetty kolmen segmentin koodiin, joka määrittelee proteiinien rakentamisen. Se tekee tämän vaiheittain: DNA rakentaa RNA: n, sitten RNA rakentaa proteiineja.
Emäkset DNA: ssa
DNA: han liittyy paljon terminologiaa, mutta muutaman tärkeän termin oppiminen voi auttaa sinua ymmärtämään käsitteitä. DNA on rakennettu neljästä eri emäksestä: adeniinista, guaniinista, tymiinistä ja sytosiinista, yleensä lyhennettynä A, G, T ja C. Joskus ihmiset viittaavat neljään eri nukleosidiin tai nukleotidiin DNA: ssa, mutta nämä ovat vain hieman erilaisia emästen versioita. Tärkeää on A-, G-, T- ja C-sekvenssi DNA-juosteessa, koska se on niiden emästen järjestys, joka sisältää DNA-koodin. DNA on yleensä kaksisäikeisessä muodossa, ja kaksi pitkää molekyyliä kääritään toistensa ympärille.
RNA: n luominen
DNA-koodauksen perimmäinen tarkoitus on luoda proteiineja, mutta DNA ei tee proteiineja suoraan. Sen sijaan se valmistaa erityyppisiä RNA: ta, jotka sitten tekevät proteiinista. RNA näyttää eräänlaiselta DNA: lta - sillä on hyvin samanlaiset rakenteet, paitsi että se on melkein aina olemassa yhtenä juosteena kaksois juosteen sijasta. Tärkeää on, että RNA rakennetaan DNA: ssa olevasta kuviosta yhdellä erolla: missä DNA: lla on tymiini, "T", RNA: lla on urasiili, "U."
Proteiinisynteesi
Proteiinien valmistuksessa on mukana monia erilaisia molekyylejä, mutta perustyön tekevät kaksi erilaista RNA-molekyyliä. Yksi on nimeltään mRNA, ja se koostuu pitkistä säikeistä, jotka sisältävät koodin proteiinin rakentamiseksi. Toista kutsutaan tRNA: ksi. TRNA-molekyyli on paljon pienempi, ja sillä on yksi tehtävä: kuljettaa aminohappoja mRNA-molekyyliin. TRNA yhtyy mRNA: han mRNA: n emästen mallin mukaan - C-, G-, A- ja U-segmenttien järjestys. TRNA sopii vain mRNA: lle yhdellä tavalla, mikä tarkoittaa, että tRNA: n kantamat aminohapot asettuvat myös yhdellä tavalla. Näiden aminohappojen järjestys on se, mikä luo proteiinin.
Kodonit
RNA: ssa on neljä erilaista emästä. Jos kukin emäs sopisi yhteen ainoaan erilliseen aminohappoon, niin aminohappoja voisi olla vain neljä. Mutta proteiinit rakennetaan 20 aminohaposta. Se toimii, koska jokainen tRNA - molekyylit, jotka kuljettavat aminohappoja - vastaavat mRNA: n tiettyä kolmen emäksen järjestystä. Esimerkiksi, jos mRNA: lla on kolmen emäksen sekvenssi CCU, niin ainoan tRNA: n, joka sopii tähän kohtaan, on oltava aminohappo proliini. Näitä kolmen emäksen sekvenssejä kutsutaan kodoneiksi. Kodonit sisältävät kaikki proteiinien tuottamiseen tarvittavat tiedot.
Aloitus- ja pysäytysmerkit
DNA-molekyylit ovat hyvin pitkiä. Yhdestä DNA-molekyylistä voidaan valmistaa monia erilaisia RNA-molekyylejä, jotka sitten tuottavat monia erilaisia proteiineja. Osa pitkien DNA-molekyylien tiedoista koostuu signaaleista tai opasteista, jotka osoittavat, missä RNA-juosteen tulisi alkaa ja pysähtyä. Joten DNA-sekvenssi sisältää kaksi erityyppistä tietoa: kolmen emäksen kodonit, jotka kertovat RNA: lle kuinka laittaa aminohapot yhdessä proteiinissa, ja erilliset kontrollisignaalit, jotka osoittavat, mistä RNA-molekyylin tulisi alkaa ja lopettaa.