תרגום של קוד גנטי מצורת החומצה הדאוקסיריב-גרעינית המורכבת משרשרת של ארבע אותיות חוזרות לתוצר חלבון סופי המורכב מחומצות אמינו הוא תהליך מובן היטב. אחת הדרכים לתאר את התהליך היא לדמיין קווצה אחת של כרומוזום שהיא כמו מדף ספרים מלא בספרי הדרכה שנכתבו בשפה זרה. מתרגם רשאי לקחת ספר אחד מהמדף ולהתחיל לתמלל את הקוד על הנייר. לאחר מכן הוא מתרגם את הדמויות הזרות למילים שקורא יכול להבין. לאחר מכן ממשיך הקורא לבנות פרויקט שימושי על פי ההוראות המתורגמות.
יסודות DNA
•••קומסטוק / קומסטוק / Getty Images
ה- DNA מורכב משתי שרשראות פולינוקלאוטידים העטופות זו בזו בסליל כפול. לכל נוקלאוטיד משתי השרשראות יש בסיס חנקני. כל בסיס הצמיד אליו מולקולת אדנין (A), ציטוזין (C), גואנין (G) או תימין (T). שתי שרשראות הפולינוקליאוטידים נקשרות זו לזו באמצעות קשרי מימן חלשים בין מולקולות מזווגות C ו- G ומולקולות זוגיות A ו- T. קשר ייחודי C-G / A-T זה מאפשר לגדילי ה- DNA להפריד באופן זמני, ואילו אנזים פותח את הסליל הכפול לחלקים של גדילים בודדים לצורך תעתיק לחוטים של RNA שליח.
יסודות mRNA
קווצה של RNA שליח (mRNA) היא העתק מדויק של גדיל יחיד של DNA, למעט שכל תימין (T) מוחלף במולקולת uracil (U). שרשרת של מולקולות mRNA המורכבת ממולקולות G, C A ו- U מסודרת בקוד שלישייה כגון CAC, UUA ו- CUG. רצף זה של קודי שלישיות הוא העתק של רצף ה- DNA GTGAATGAC. קוד שלוש האותיות מתורגם מאוחר יותר לחלבון על ידי קומפלקסים מיוחדים של RNA / חלבון שמזהים את הקוד בן שלוש האותיות ובונים קווצה של חומצות אמינו התואמות את הקוד. לדוגמא, קוד ה- mRNA AUG מותאם לחומצת האמינו מתיונין.
תַעֲתוּק
תעתיק מתרחש כאשר אנזים פולימראז RNA רוכב לאורך אזור מסוים של קווצת DNA אחת ומסנתז (מתמלל) עותק mRNA. בדרך כלל, גדיל ה- mRNA משתנה על ידי חיתוך בכמה נקודות ספציפיות על ידי אנזים מיוחד ואז הצטרף מחדש לחוט mRNA קצר יותר שיקודד לחלבון פונקציונלי. לכן, גדיל ה- DNA המקודד המקורי אינו מתורגם ישירות לחלבון, אלא עליו לעבור שלב שינוי כ- mRNA כדי להסיר רצפי שטויות שאינם מקודדים לגן.
תִרגוּם
תרגום הוא השלב האחרון בתרגום רצף DNA לחלבון פונקציונלי. מולקולות מורכבות של RNA / חלבון המכונות "ריבוזומים" מצמידות את עצמן לחוט ה- mRNA המתוקן ומתרגמות את החוט לשרשרת של מולקולות חלבון. זה נעשה על ידי העברת מולקולות RNA (tRNA) הנושאות חומצות אמינו ספציפיות לריבוזומים, שם קוראים קודים של שלוש אותיות ומתאימים אותם עם חומצות אמינו ספציפיות. לאחר שסינתזה של שרשרת חומצות האמינו היא בדרך כלל מתקפלת באופן אוטומטי לקונפורמציה ההופכת אותה לתפקודית. זו הסיבה שמוטציה של DNA יחיד יכולה להיות הרת אסון. המוטציה של ה- DNA מועתקת לקוד mRNA בן שלוש אותיות, שמצדיק את חומצת האמינו הלא נכונה. זה מונע בכך את שרשרת חומצות האמינו הסופיות להתקפל בצורה נכונה לחלבון פונקציונלי.