Molekul asam deoksiribonukleat (DNA) beruntai ganda berbentuk heliks ganda menyimpan kode genetik untuk sebagian besar organisme. DNA tidak hanya berisi instruksi genetik untuk pembelahan dan reproduksi sel, tetapi juga berfungsi sebagai dasar bagi ribuan protein. Ini memerlukan dua proses: transkripsi dan translasi.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Untuk sintesis protein, messenger RNA harus dibuat dari satu untai DNA yang disebut untai cetakan. Untai lainnya, yang disebut untai pengkode, cocok dengan RNA pembawa pesan secara berurutan kecuali untuk penggunaan urasil sebagai pengganti timin.
Transkripsi
Untuk sintesis protein, DNA pertama-tama harus disalin ke messenger ribonucleic acid, atau mRNA. Proses ini disebut transkripsi. mRNA menyimpan informasi pengkodean untuk membuat protein. Tidak seperti DNA, RNA beruntai tunggal dan tidak berbentuk heliks. Ini mengandung ribosa bukan deoksiribosa, dan basa nukleotidanya berbeda dengan memiliki urasil (U) bukan timin (T).
Awalnya, enzim RNA polimerase harus merakit molekul pra-mRNA yang melengkapi bagian dari dua untai DNA. Karena tujuannya bukanlah replikasi tetapi sintesis protein, hanya satu untai DNA yang perlu disalin. RNA polimerase pertama-tama menempel pada heliks ganda DNA dan bekerja dengan protein yang disebut faktor transkripsi untuk menentukan informasi apa yang perlu ditranskripsi. RNA polimerase dan faktor transkripsi mengikat untai DNA ini, yang disebut untai cetakan.
Unit RNA polimerase dan faktor transkripsi bergerak sepanjang untai dalam arah 3 'sampai 5' (3 prima ke 5 prima) dan membuat untai baru mRNA dengan pasangan basa komplementer. RNA polimerase membangun mRNA dengan nukleotida tambahan dalam pemanjangan. Nukleotida komplementer dalam mRNA, bagaimanapun, berbeda dari DNA dalam urasil yang menggantikan timin. mRNA berjalan dalam arah 5 'ke 3' (5 prima ke 3 prima). Setelah pemanjangan berhenti, mRNA terpisah dari untai cetakan DNA dalam terminasi. Kemudian mRNA berfungsi baik dalam peran pembawa pesan dalam sel, atau digunakan dalam pembentukan protein, atau translasi.
Terjemahan
mRNA yang baru dirakit dapat memulai translasi. Terjemahan memerlukan membaca mRNA untuk menghasilkan protein baru. Kodon, urutan dalam kombinasi tiga nukleotida mRNA A, C, G atau U membentuk asam amino. Ribosom, unit pembuat protein sel, bekerja untuk membangun protein baru dari rantai asam amino tersebut.
Untaian Template
Untai DNA yang mRNA dibangun dari disebut untai template karena berfungsi sebagai template untuk transkripsi. Ini juga disebut untai antisense. Untai template berjalan dalam arah 3 'sampai 5'.
Untai Pengkodean
Untai DNA yang tidak digunakan sebagai cetakan untuk transkripsi disebut untai pengkode, karena sesuai dengan urutan yang sama dengan mRNA yang akan berisi urutan kodon yang diperlukan untuk membangun protein. Satu-satunya perbedaan antara untai pengkode dan untai mRNA baru bukan timin, urasil mengambil tempatnya di untai mRNA. Untai pengkodean juga disebut untai indra. Untai pengkodean berjalan dalam arah 5 'ke 3'.
Proses ganda transkripsi dan translasi tidak dapat dilanjutkan tanpa sifat untai ganda dari heliks ganda DNA.