Dvolančana molekula dvostruke spirale u obliku deoksiribonukleinske kiseline (DNA) čuva genetski kod većine organizama. DNA ne sadrži samo genetske upute za diobu i razmnožavanje stanica, već djeluje i kao osnova za tisuće proteina. To podrazumijeva dva procesa: transkripciju i prijevod.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Za sintezu proteina, glasnička RNA mora biti izrađena od jednog lanca DNA koji se naziva predložak. Drugi lanac, nazvan kodirajućim lancem, podudara se s RNA glasnika u nizu, osim za upotrebu uracila umjesto timina.
Transkripcija
Za sintezu proteina, DNA se prvo mora kopirati u messenger ribonukleinsku kiselinu ili mRNA. Taj se postupak naziva transkripcija. MRNA sadrži podatke o kodiranju kako bi stvorila proteine. Za razliku od DNA, RNA je jednolančana i nije spiralnog oblika. Sadrži ribozu umjesto deoksiriboze, a njegove nukleotidne baze razlikuju se po tome što imaju uracil (U) umjesto timina (T).
U početku enzim RNA polimeraza mora sastaviti molekulu pre-mRNA koja nadopunjuje dio dva lanca jedne DNA. Budući da cilj nije replikacija već sinteza proteina, samo jedan lanac DNA treba kopirati. RNA polimeraza prvo se veže za dvostruku zavojnicu DNA i radi s proteinima koji se nazivaju transkripcijski faktori kako bi utvrdio koje informacije trebaju transkribirati. RNA polimeraza i transkripcijski faktori vežu se za ovaj DNA lanac, koji se naziva matrica lanac.
Jedinica RNA polimeraze i transkripcijskih čimbenika kreće se duž niti u smjeru 3 ’do 5’ (3 osnovna do 5 primarnih) i stvara novi lanac mRNA s komplementarnim baznim parovima. RNA polimeraza gradi mRNA s dodatnim nukleotidima u produljenju. Međutim, komplementarni nukleotidi u mRNA razlikuju se od DNA po tome što uracil zamjenjuje timin. MRNA teče u smjeru 5 ’do 3’ (5 osnovnih do 3 osnovna). Nakon prestanka produljenja, mRNA se odvaja od lanca DNA matrice u završetku. Tada mRNA služi ili u ulozi glasnika u stanici, ili se koristi u stvaranju proteina ili translaciji.
Prijevod
Novosastavljena mRNA može započeti translaciju. Prijevod podrazumijeva čitanje mRNA za stvaranje novih proteina. Kodoni, sekvence u kombinacijama tri nukleotida mRNA A, C, G ili U čine aminokiseline. Ribosomi, stanice koje stvaraju proteine, rade na stvaranju novih proteina iz lanaca tih aminokiselina.
Predložak Strand
DNA lanac od kojeg je izgrađena mRNA naziva se lanac predloška jer služi kao predložak za transkripciju. Naziva se i antisense cjedilu. Pramen predloška radi u smjeru 3 ’do 5’.
Coding Strand
Lanac DNA koji se ne koristi kao predložak za transkripciju naziva se kodirajućim lancem, jer se odgovara istoj sekvenci kao i mRNA koja će sadržavati kodonske sekvence potrebne za izgradnju bjelančevine. Jedina razlika između kodirajućeg lanca i novog lanca mRNA je umjesto timina, uracil zauzima svoje mjesto u lancu mRNA. Lanac kodiranja naziva se i osjetni lanac. Lanac za kodiranje radi u smjeru 5 ’do 3’.
Dvostruki procesi transkripcije i translacije ne bi se mogli odvijati bez dvolančane prirode dvostruke spirale DNA.