L'acido desossiribonucleico (DNA) a doppia elica, molecola a forma di doppia elica, immagazzina il codice genetico per la maggior parte degli organismi. Il DNA non contiene solo istruzioni genetiche per la divisione e la riproduzione cellulare, ma funge anche da base per migliaia di proteine. Ciò comporta due processi: trascrizione e traduzione.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Per la sintesi proteica, l'RNA messaggero deve essere costituito da un filamento di DNA chiamato filamento stampo. L'altro filamento, chiamato filamento codificante, corrisponde all'RNA messaggero in sequenza tranne che per l'uso dell'uracile al posto della timina.
Trascrizione
Per la sintesi proteica, il DNA deve prima essere copiato nell'acido ribonucleico messaggero o mRNA. Questo processo è chiamato trascrizione. L'mRNA contiene le informazioni di codifica per produrre proteine. A differenza del DNA, l'RNA è a singolo filamento e non ha una forma elicoidale. Contiene ribosio invece di desossiribosio e le sue basi nucleotidiche differiscono per avere uracile (U) invece di timina (T).
Inizialmente, l'enzima RNA polimerasi deve assemblare la molecola pre-mRNA che integra una sezione dei due filamenti di un DNA. Poiché l'obiettivo non è la replicazione ma la sintesi proteica, è necessario copiare solo un filamento di DNA. L'RNA polimerasi si lega prima alla doppia elica del DNA e lavora con proteine chiamate fattori di trascrizione per determinare quali informazioni devono essere trascritte. L'RNA polimerasi e i fattori di trascrizione si legano a questo filamento di DNA, chiamato filamento stampo.
L'unità di RNA polimerasi e fattori di trascrizione si muove lungo il filamento in una direzione da 3' a 5' (da 3 primi a 5 primi) e crea un nuovo filamento di mRNA con coppie di basi complementari. L'RNA polimerasi costruisce l'mRNA con ulteriori nucleotidi in allungamento. I nucleotidi complementari nell'mRNA, tuttavia, differiscono dal DNA in quanto l'uracile sostituisce la timina. L'mRNA corre in una direzione da 5' a 3' (da 5 primi a 3 primi). Dopo che l'allungamento cessa, l'mRNA si separa dal filamento stampo di DNA nella terminazione. Quindi l'mRNA funge da messaggero nella cellula o viene utilizzato nella formazione delle proteine o nella traduzione.
Traduzione
L'mRNA appena assemblato può iniziare la traduzione. La traduzione comporta la lettura dell'mRNA per generare nuove proteine. Codoni, sequenze in combinazioni di tre dei nucleotidi dell'mRNA A, C, G o U costituiscono gli amminoacidi. I ribosomi, le unità che producono le proteine delle cellule, lavorano per costruire nuove proteine dalle catene di quegli amminoacidi.
filo modello
Il filamento di DNA da cui è costruito l'mRNA è chiamato filamento modello perché funge da modello per la trascrizione. È anche chiamato il filo antisenso. Il filo del modello corre in una direzione da 3 'a 5'.
Filo di codifica
Il filamento di DNA non utilizzato come stampo per la trascrizione è chiamato filamento codificante, perché corrisponde alla stessa sequenza dell'mRNA che conterrà le sequenze di codoni necessarie per costruire proteine. L'unica differenza tra il filamento codificante e il nuovo filamento di mRNA è che, invece della timina, l'uracile prende il suo posto nel filamento di mRNA. Il filamento codificante è anche chiamato filamento di senso. Il filo di codifica corre in una direzione da 5 'a 3'.
I doppi processi di trascrizione e traduzione non potrebbero procedere senza la natura a doppio filamento della doppia elica del DNA.