あなたがあなたの遺伝物質について考えるとき、あなたはおそらくあなたの目の色またはあなたの身長の原因となる遺伝子を想像します。 あなたのDNAは確かにあなたの外見の側面を決定しますが、それはまたあなたの体のシステムが機能することを可能にするすべての分子をコードします。 これらの分子を合成するには、DNAの青写真を核から細胞の残りの部分に運ぶための仲介者が必要です。 その重要な仕事はメッセンジャーRNAに属しています。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
二本鎖DNAには、常に同じペア(A-TおよびG-C)で結合する塩基(A、T、G、およびC)が含まれています。 転写中、RNAポリメラーゼはDNAテンプレート鎖に沿って移動し、短いコード鎖をコードします。 DNAコード鎖と5番目の塩基(U)が置換された一本鎖メッセンジャーRNA すべてのT。 DNAコード鎖配列AGCAATCは、DNAテンプレート鎖配列TCGTTAGとペアになります。 mRNA配列AGCAAUCは、コード鎖配列とU / Tの変化を一致させます。
転写とは何ですか?
転写のプロセスにより、RNAポリメラーゼと呼ばれる酵素がDNAに結合し、2本の鎖を一緒に保持している水素結合を解凍することができます。 これにより、約10塩基長の開いたDNAの泡が形成されます。 酵素がこの小さなDNA配列を下に移動すると、コードが読み取られ、DNAのコード鎖と一致するメッセンジャーRNA(mRNA)の短い鎖が生成されます。 次に、mRNAは核から出て、遺伝暗号のそのビットを細胞質に運び、そこでコードを使用してタンパク質などの分子を構築することができます。
塩基対を理解する
mRNA転写産物の実際のコーディングは非常に簡単です。 DNAには、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の4つの塩基が含まれています。 DNAは二本鎖であるため、塩基が対になる場所で鎖が一緒に保持されます。 Aは常にTとペアになり、Gは常にCとペアになります。
科学者はあなたのDNAの2本の鎖をコード鎖とテンプレート鎖と呼んでいます。 RNAポリメラーゼは、テンプレート鎖を使用してmRNA転写産物を構築します。 視覚化するために、コーディングストランドがAGCAATCを読み取ると想像してください。 テンプレート鎖には、コーディング鎖と正確に結合する塩基対が含まれている必要があるため、テンプレートはTCGTTAGを読み取ります。
mRNA転写物の構築
ただし、mRNAにはその配列に本質的な違いがあります。すべてのチミン(T)の代わりに、mRNAにはウラシル(U)置換が含まれています。 チミンとウラシルはほとんど同じです。 科学者たちは、A-T結合が二重らせんの形成に関与していると信じています。 mRNAは1本の小さな鎖であり、ねじる必要がないため、この置換により、細胞の機構にとって情報の転送が容易になります。
以前の配列を見ると、テンプレート鎖を使用して構築されたmRNA転写産物は次のようになります。 AGCAAUCは、DNAのテンプレート鎖(ウラシルと)とペアになる塩基を含んでいるためです。 置換)。 コード鎖(AGCAATC)とこの転写産物(AGCAAUC)を比較すると、チミン/ウラシルの変化を除いて、まったく同じであることがわかります。 mRNAが細胞質に移動してこの青写真を提供するとき、mRNAが運ぶコードは元のコード配列と一致します。
転写が重要な理由
学生は、コーディングからのシーケンスの変更を書き出すように求める課題を受け取ることがあります ストランドからテンプレートストランドからmRNA、おそらく学生が次のプロセスを学ぶのを助ける方法として 転写。 実生活では、これらの配列を理解することは非常に重要です。なぜなら、非常に小さな変化(単一の塩基置換など)でさえ、合成されたタンパク質を変える可能性があるからです。 科学者は、人間の病気をこれらの小さな変化や突然変異にまでさかのぼることさえあります。 これにより、科学者は人間の病気を研究し、転写やタンパク質合成などのプロセスがどのように機能するかを調査することができます。
あなたのDNAは、目の色や高さなどの明らかな特徴だけでなく、あなたの体が構築して使用する分子にも責任があります。 DNAのコーディングからテンプレートDNA、mRNAへの配列変化を学ぶことは、これらのプロセスがどのように機能するかを理解するための最初のステップです。