Deoksiribonukleinska kiselina, najčešće poznata kao DNAje ono što se koristi kao genetski materijal staničnog života. DNK je taj koji čuva sve naše gene koji nas čine onim što jesmo. Proteini napravljeni od ovih gena omogućuju našim stanicama funkcioniranje, daju nam boju kose, pomažu nam u rastu i razvoju, borbi protiv infekcija itd.
No, govori li DNK doista našim stanicama koje proteine trebaju stvoriti? Odgovor je Da i Ne.
Iako DNA kodira informacije potrebne za stvaranje proteina, sama DNA je samo nacrt proteina. Da bi informacije kodirane u DNK postale protein, to prvo moraju biti prepisao u mRNA i onda prevedeno na ribosomima kako bi se stvorio protein.
Taj je proces iznjedrio ono što je poznato kao središnja dogma genetike: DNA ➝ RNA ➝ Proteini
Deoksiribonukleinska kiselina (DNA) je nacrt
DNA je genetski materijal koji koristi sav stanični život i sastoji se od tzv. Podjedinica nukleotidi.
Svaka od ovih podjedinica sastoji se od tri dijela:
- Fosfatna skupina
- Deoksiribozni šećer
- Dušična baza
Postoje četiri različita dušične baze: adenin (A), timin (T), gvanin (C) i citozin (C). Adenin se uvijek udružuje s timinom, a gvanin uvijek s citozinom.
DNA je vrsta nukleinske kiseline koji se sastoji od ovih pojedinačnih nukleotidnih podjedinica koje se spajaju i tvore dva lanca. Fosfati i šećeri čine okosnicu DNA lanaca. Dvije se niti drže zajedno vodikovim vezama koje nastaju između dušičnih baza.
Upravo te dušične baze sadrže kod proteina. To je određeni redoslijed dušičnih baza, također poznat kao DNA sekvenca, što je poput stranog jezika koji se može prevesti u sekvencu proteina. Svaka duljina DNK koja čini "upute" za protein naziva se a gen.
Transkripcija u mRNA
Pa gdje počinje proizvodnja proteina? Tehnički, počinje sa transkripcija.
Transkripcija se događa kada enzim zvan RNA polimeraza "čita" DNA sekvencu i pretvara je u komplementarni odgovarajući lanac mRNA. mRNA je kratica za "glasničku RNK", jer služi kao glasnik ili srednji čovjek, između DNA koda i eventualnog proteina.
Lanac mRNA komplementaran je lancu DNA koji kopira, osim što umjesto timina, RNA koristi uracil (U) za dopunu adenina. Jednom kad se ovaj lanac kopira, poznat je kao lanac pre-mRNA.
Prije mRNA napušta jezgru, nekodirajuće sekvence zvane "introni" vade se iz niza. Ono što je preostalo, poznato kao egzoni, zatim se kombinira i tvori konačni slijed mRNA.
Ta mRNA zatim napušta jezgru i pronalazi ribosom, koji je mjesto sinteze proteina. U prokariontske stanice, nema jezgre. Transkripcija mRNA događa se u citoplazma a javlja se istovremeno.
Tada se mRNA prevodi u proteine na ribosomima
Jednom kad se napravi transkript mRNA, dolazi do ribosoma. Ribosomi su poznati kao tvornica proteina u ćeliji od kada se ovdje zapravo sintetizira proteinski proizvod.
mRNA se sastoji od tripleta baza, koje se nazivaju "kodonima". Svaki kodon odgovara jednoj aminokiselini u aminokiselinskom lancu (aka protein). Ovo je gdje "prijevod"mRNA koda događa se putem prijenosne RNA (tRNA).
Kako se mRNA napaja kroz ribosoma, svaki kodon se podudara s antikodonom (komplementarni slijed kodona) na molekuli tRNA. Svaka molekula tRNA nosi određenu aminokiselinu koja odgovara svakom kodonu. Na primjer, AUG je kodon koji odgovara aminokiselini metioninu.
Kada se kodon na mRNA podudara sa antikodonom na a tRNA, ta se aminokiselina dodaje rastućem aminokiselinskom lancu. Jednom kada se aminokiselina doda u lanac, tRNA izlazi iz ribosoma kako bi napravila mjesta za slijedeće podudaranje mRNA i tRNA.
To se nastavlja i aminokiselinski lanac raste sve dok cijeli transkript mRNA ne bude preveden i dok se protein ne sintetizira.