איך הדנ"א של התא דומה לספרים בספרייה?

התפקיד העיקרי של חומצה דאוקסיריבונוקלאית הוא לספק את המידע לייצור חלבונים שהם אחראי על המבנה שלנו, מבצעים תהליכים מקיימים חיים ומספקים את התרכובות הדרושות לתאים סלולריים שִׁעתוּק. בדיוק כמו ספר הדרכה או ספר "כיצד לבצע" שנמצא בספרייה המקומית שלך, המידע המוחזק בתוך מולקולת DNA הוא מאורגן לחלקים וניתן לפרק אותם לאותיות המקדדות פקודות שונות בהתאם לתיקיות שלהם סדר פעולות. בהתאם למטאפורה של ספר הספרייה, DNA נשמר גם בצורה מסודרת בכרומוזומים עם מולקולות הדומות לכריכות של ספר.

ה- DNA מורכב מבסיסי החנקן אדנין, גואנין, ציטוזין ותימין. בסיסים אלה מקוצרים בדרך כלל כ- A, G, C ו- T, בהתאמה. בדיוק כמו בספר, מכתבים אלה מקובצים לפי סדר ספציפי כדי להעביר רעיון או משימה מסוימת. סדרים אלה נכתבים בשפה שחומצה ריבונוקלאית (mRNA) יכולה להבין, כלומר המולקולה האחראית לייצור תבנית חומצה ריבונוקלאית (RNA) של גן ספציפי ב- DNA גָדִיל. ה- mRNA יודע היכן להיקשר ל- DNA כדי להעתיק את ה- RNA של הגן על ידי "קריאת" ה- DNA לרצף נקודת ההתחלה, או "המילה", המקודדת על ידי בסיסי החנקן.

ההוראות לסינתזת חלבונים שונים מאורגנות בגדיל ה- DNA ל"פרקים "הנקראים גנים. רצפי התחלה בבסיסי החנקן משמשים כעמודי פרקים, המודיעים ל"קוראי "ה- mRNA היכן מתחיל הסעיף.

ה- mRNA "קורא" את ה- DNA במטרה ליצור העתק RNA של גן. ליצירת עותק של RNA נוצר קווד משלים של בסיסים מחוץ לתבנית ה- DNA. ב- DNA, אדנין משלים לתימין וציטוזין לגואנין. שפת ה- RNA שונה במקצת משפת ה- DNA, אולם מכיוון שהיא משתמשת בבסיס אחר להחמאת אדנין, הנקרא uracil (U), המשמש במקום תימין. RNA זה מכיל גם מילים, הנקראות קודונים, הכוללות שלושה בסיסים של נוקליאוטידים שיקודדים חומצות אמינו.

גדיל ה- mRNA יוצא כעת מהגרעין ונוסע לציטופלסמה כדי לבצע את הפקודות הכלולות בפרק. RNA העברה (tRNA) עם קבוצת חומצות אמינו של מתיונין ייקשר לעותק ה- mRNA המשלים של הגן באתר המחזיק ברצף ספציפי של שלושה בסיסים, הנקרא קודון ההתחלה. לאחר קריאת קודון ההתחלה, מולקולות tRNA המחזיקות את האנטי-קודון, המשלימות את הקודון הפתוח הבא, ייקשרו לחוט ה- mRNA בקצרה תוך נשיאת הקבוצה של חומצות אמינו. קבוצת חומצות אמיניות זו יוצרת קשר פפטיד עם קבוצת חומצות האמינו הקודמת ומצטרפת לשרשרת הפפטיד הגדלה. באופן זה, tRNA מתרגם את המידע mRNA לשפת החלבונים, ויוצר את המולקולה המיועדת.