ההבדלים בין קידוד וגדילי תבניות

המולקולה הדוקסריבונוקלאית (DNA) דו-גדילית, בצורת סליל כפול, מאחסנת את הקוד הגנטי עבור רוב האורגניזמים. ה- DNA לא רק מכיל הוראות גנטיות לחלוקה ורבייה של תאים, אלא הוא גם מתפקד כבסיס לאלפי חלבונים. זה כולל שני תהליכים: תמלול ותרגום.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

לצורך סינתזת חלבון, יש ליצור RNA של שליח מחוט דנ"א אחד הנקרא גדיל התבנית. הגדיל השני, הנקרא גדיל קידוד, תואם את ה- RNA של השליח ברצף למעט השימוש בו ב- uracil במקום התימין.

לצורך סינתזת חלבון, תחילה יש להעתיק דנ"א לחומצה ריבונוקלאית או mRNA. תהליך זה נקרא תעתיק. ה- mRNA מחזיק במידע הקידוד ליצירת חלבונים. בניגוד ל- DNA, ה- RNA הוא חד-גדילי ואינו בעל צורה סלילית. הוא מכיל ריבוז במקום דאוקסיריבוז, ובסיסי הנוקליאוטידים שלו נבדלים בכך שיש להם אורציל (U) במקום תימין (T).

בתחילה, על האנזים RNA פולימראז להרכיב את מולקולת ה- pre-mRNA המשלימה קטע משני גדילי ה- DNA אחד. מכיוון שהמטרה אינה שכפול אלא סינתזת חלבון, רק גדיל אחד של DNA זקוק להעתקה. פולימראז ה- RNA מתחבר לראשונה לסליל הכפול של ה- DNA ועובד עם חלבונים הנקראים גורמי שעתוק כדי לקבוע איזה מידע צריך לתעתק. גורמי ה- RNA פולימראז ושעתוק נקשרים לגדיל ה- DNA הזה, הנקרא גדיל התבנית.

יחידת גורמי ה- RNA פולימראז והשעתוק נעה לאורך הגדיל בכיוון 3 'עד 5' (3 פריים עד 5 פריימים) ויוצרת קווצה חדשה של mRNA עם זוגות בסיס משלימים. RNA פולימראז בונה את ה- mRNA עם נוקליאוטידים נוספים בהתארכות. הנוקלאוטידים המשלימים ב- mRNA, לעומת זאת, שונים מ- DNA בכך שהאורציל מחליף את התימין. ה- mRNA פועל בכיוון 5 'עד 3' (5 פריים עד 3 פריימים). לאחר הפסקת ההתארכות, ה- mRNA נפרד מגדיל תבנית ה- DNA בסיומו. ואז ה- mRNA משמש בתפקיד שליח בתא, או שהוא משמש ליצירת חלבונים, או בתרגום.

ה- mRNA שהורכב לאחרונה יכול להתחיל בתרגום. תרגום כרוך בקריאת ה- mRNA ליצירת חלבונים חדשים. קודונים, רצפים בשילובים של שלושה מהנוקלאוטידים mRNA, A, C, G או U מרכיבים חומצות אמינו. ריבוזומים, יחידות ייצור החלבון של התאים, פועלות לבניית חלבונים חדשים משרשראות של חומצות אמינו אלה.

גדיל ה- DNA שממנו בנוי ה- mRNA נקרא גדיל התבנית מכיוון שהוא משמש כתבנית לתעתיק. זה נקרא גם גדיל antisense. קווצת התבנית עוברת בכיוון 3 'עד 5'.

גדיל ה- DNA שאינו משמש כתבנית לתעתיק נקרא גדיל קידוד, משום שהוא תואם לאותו רצף כמו ה- mRNA שיכיל את רצפי הקודונים הדרושים לבנייה חלבונים. ההבדל היחיד בין הגדיל המקודד לבין גדיל ה- mRNA החדש הוא במקום התימין, uracil תופס את מקומו בגדיל ה- mRNA. גדיל הקידוד נקרא גם גדיל החושים. קווצת הקידוד עוברת בכיוון 5 'עד 3'.

התהליכים הכפולים של תמלול ותרגום לא יכלו להתקיים ללא האופי הכפול של הסליל הכפול של ה- DNA.