A genetikai kód négy ismétlődő betűből álló láncból álló dezoxiribonukleinsav formájából aminosavakból álló végtermékké történő átalakítása jól érthető folyamat. A folyamat leírásának egyik módja elképzelni, hogy a kromoszóma egyetlen szála olyan, mint egy könyvespolc, tele idegen nyelven írt útmutatóval. A fordító elvehet egy könyvet a polcról, és elkezdheti átírni a kódot papírra. Ezután az idegen karaktereket olyan szavakra fordítja, amelyeket az olvasó megérthet. Ezután az olvasó egy hasznos projektet épít a lefordított utasítások alapján.
DNS alapjai
•••Comstock / Comstock / Getty Images
A DNS két polinukleotidláncból áll, amelyek kettős spirál köré vannak tekerve. Mindkét lánc minden nukleotidjának van nitrogén bázisa. Mindegyik bázis vagy adenin (A), citozin (C), guanin (G) vagy timin (T) molekulát tartalmaz. A két polinukleotidlánc gyenge hidrogénkötéseken keresztül kötődik egymáshoz a C-és-G párosított molekulák és az A-és-T párosított molekulák között. Ez az egyedülálló C-G / A-T kötés lehetővé teszi a DNS-szálak ideiglenes szétválását, míg egy enzim kibontja a kettős spirált az egyes szálak szakaszaiba, hogy átíródjon a messenger RNS szálaiba.
mRNS alapjai
A messenger RNS (mRNS) egy szála a DNS egyetlen szálának pontos másolata, azzal a különbséggel, hogy mindegyik timint (T) uracil (U) molekulával helyettesítik. A G, CA és U molekulákból álló mRNS-molekulák láncolata egy triplett kódban van elrendezve, például CAC, UUA és CUG. A triplettkódok ez a szekvenciája a GTGAATGAC DNS-szekvencia másolata. A hárombetűs kódot később speciális RNS / fehérje komplexek alakítják fehérjévé, amelyek felismerik a hárombetűs kódot, és a kódnak megfelelő aminosavszálat építenek. Például az AUG mRNS kódot a metionin aminosavhoz illesztjük.
Átírás
A transzkripció akkor következik be, amikor egy RNS-polimeráz enzim végighalad a DNS egyetlen szálának egy meghatározott régióján, és szintetizál (átír) egy mRNS-kópiát. Jellemzően az mRNS-szálat úgy módosítják, hogy egy speciális enzimmel több specifikus foltba vágják, majd egyesítik egy rövidebb mRNS-szálba, amely funkcionális fehérjét kódol. Ezért az eredeti kódoló DNS-szál nem transzlálódik közvetlenül fehérjévé, hanem mRNS-ként egy módosítási lépést kell végrehajtania annak érdekében, hogy eltávolítsa azokat a hülyeség szekvenciákat, amelyek nem kódolnak egy gént.
Fordítás
A transzláció a DNS-szekvencia funkcionális fehérjévé történő átalakításának utolsó lépése. A riboszómának nevezett RNS / fehérje komplex molekulák a módosított mRNS szálhoz kapcsolódnak, és a szálat fehérje molekulák láncává alakítják. Ezt úgy hajtják végre, hogy a specifikus aminosavakat hordozó RNS (tRNS) molekulák átkerülnek a riboszómákba, ahol hárombetűs kódokat olvasnak és egyeztetnek specifikus aminosavakkal. Amint az aminosavlánc szintetizálódik, jellemzően automatikusan konformációvá válik, amely működőképessé teszi. Ezért lehet egyetlen DNS-mutáció katasztrofális. A DNS-mutációt hárombetűs mRNS-kódrá írják át, amely viszont rossz aminosavat kódol. Ez megakadályozza a végső aminosavlánc funkcionális fehérjévé való megfelelő hajtogatását.