자주 인용되는 "중심 교리 분자 생물학"는 간단한 계획으로 캡처됩니다. DNA에서 RNA에서 단백질로. 약간 확장되었습니다. 이것은 데 옥시 리보 핵산세포핵에있는 유전 물질 인는 RNA라고하는 유사한 분자를 만드는 데 사용됩니다 (리보 핵산)라는 프로세스에서 전사. 이것이 완료되면 RNA는 다음과 같은 과정에서 세포의 다른 곳에서 단백질 합성을 지시하는 데 사용됩니다. 번역.
모든 유기체는 그것이 만드는 단백질의 합이며, 오늘날 살아 있고 지금까지 알려진 모든 것에서 이 단백질을 만들기위한 정보는 그 유기체의 내부에만 저장됩니다. DNA. 당신의 DNA는 당신을 당신의 존재로 만들고, 당신이 가진 모든 아이들에게 물려주는 것입니다.
에 진핵 생물 유기체는 전사의 첫 번째 단계가 완료된 후 새로 합성 된 메신저 RNA (mRNA)가 핵 밖에서 번역이 일어나는 세포질로의 길을 찾아야합니다. (핵이없는 원핵 생물에서는 그렇지 않습니다.) 핵의 내용물을 둘러싸고있는 원형질막이 까다로울 수 있기 때문에이 과정은 세포 자체의 적극적인 입력이 필요합니다.
핵산
두 핵산 자연, DNA 및 RNA에 존재합니다. 핵산은 매우 긴 사슬의 반복 서브 유닛 또는 모노머로 구성되어 있기 때문에 거대 분자입니다. 뉴클레오타이드. 뉴클레오타이드 그 자체는 5 개의 탄소 당, 1 ~ 3 개의 인산염 그룹, 4 개의 질소가 풍부한 (질소) 염기 중 하나의 세 가지 별개의 화학 성분으로 구성됩니다.
DNA에서 당 성분은 데 옥시 리보스, RNA에서는 리보스. 이 당은 리보스가 5 원 고리 외부의 탄소에 부착 된 하이드 록실 (-OH) 그룹을 운반한다는 점에서만 다릅니다. 여기서 데 옥시 리보스는 수소 원자 (-H) 만 운반합니다.
가능한 네 가지 질소 염기 DNA에서데닌 (A), 시토신 (C), 구아닌 (G) 과 티민 (T). RNA에는 처음 세 개가 있지만 우라실 (U) 티민 대신. DNA는 이중 가닥이며 두 가닥이 질소 염기에 연결되어 있습니다. A는 항상 T와 쌍을 이루고 C는 항상 G와 쌍을 이룹니다. 설탕과 인산염 그룹은 각각의 소위 상보 적 가닥. 그 결과로 생긴 형태는 1950 년대에 발견 된 이중 나선 형태입니다.
- DNA 및 RNA에서 각 뉴클레오타이드는 단일 포스페이트 그룹을 포함하지만, 유리 뉴클레오타이드는 종종 2 개 (예: ADP 또는 아데노신이 인산) 또는 3 개 (예: ATP 또는 아데노신 삼인산).
메신저 RNA 합성: 전사
전사는 RNA 분자의 합성입니다. 메신저 RNA (mRNA), DNA 분자의 상보 적 가닥 중 하나에서. 다른 유형의 RNA도 있습니다. 가장 일반적인 것은 tRNA (전이 RNA) 과 리보 소말 RNA (rRNA), 둘 다 리보솜에서 번역에 중요한 역할을합니다.
mRNA의 목적은 단백질 합성을위한 이동적이고 암호화 된 방향 세트를 만드는 것입니다. 단일 단백질 제품에 대한 "청사진"을 포함하는 DNA 길이를 유전자라고합니다. 각각의 3 개 뉴클레오티드 서열은 특정 아미노산을 만들기위한 지침을 전달합니다. 산은 뉴클레오티드가 핵산의 구성 블록 인 것과 같은 방식으로 단백질의 구성 블록입니다. 산.
있습니다 20 개의 아미노산 결국, 본질적으로 무한한 수의 조합을 허용하므로 단백질 제품이 가능합니다.
전사는 핵, 전사 목적을 위해 상보 적 가닥에서 분리 된 DNA의 단일 가닥을 따라. 효소는 유전자의 시작에서 DNA 분자, 특히 RNA 중합 효소에 부착됩니다. 합성되는 mRNA는 주형으로 사용되는 DNA 가닥에 상보 적이므로 주형 가닥의 DNA 가닥과 유사합니다. T가 나타날 때마다 U가 mRNA에 나타나는 것을 제외하고는 자신의 상보적인 DNA 가닥이 성장하는 분자 DNA였습니다. 대신.
핵 내 mRNA 수송
mRNA 분자는 전사 부위에서 합성 된 후 번역 부위 인 리보솜으로 이동해야합니다. 리보솜 세포질에서 자유롭고 소포체 (endoplasmic reticulum)라고 불리는 막성 세포 기관에 부착되어 있으며, 둘 다 핵 밖에 있습니다.
mRNA가 핵막 (또는 핵막)을 구성하는 이중 원형질막을 통과하기 전에 어떻게 든 막에 도달해야합니다. 이것은 단백질을 수송하기 위해 새로운 mRNA 분자의 결합에 의해 발생합니다.
생성 된 mRNA- 단백질 (mRNP) 복합체가 가장자리로 이동하기 전에 핵 물질 내부에서 완전히 혼합되어 mRNP 복합체가 핵의 가장자리 근처에서 형성되는 것은 형성 후 주어진 시간에 핵을 빠져 나갈 기회가 핵에 가까운 mRNP 과정보다 내부.
mRNP 복합체가 DNA에서 무거운 핵 영역을 만날 때, 이 환경에서는 염색질로 존재합니다. (즉, 구조적 단백질에 결합 된 DNA), 마치 트럭이 무거운 짐에 갇힌 것처럼 멈출 수 있습니다. 진흙. 이 실속은 ATP 형태의 에너지 입력으로 극복 할 수 있으며, 이는 핵 가장자리 방향으로 수렁에 빠진 mRNP를 생성합니다.
핵 기공 복합체
핵은 세포의 가장 중요한 유전 물질을 보호해야하지만 세포질과 단백질과 핵산을 교환하는 수단도 있어야합니다. 이것은 단백질로 구성된 "게이트"를 통해 수행되며 핵 기공 복합체 (NPC). 이 복합체는 핵막의 이중 막을 통과하는 기공과이 "게이트"의 양쪽에 다양한 구조를 가지고 있습니다.
NPC는 분자 표준에 따라 거대합니다.. 인간의 분자 질량은 1 억 2 천 5 백만 달톤입니다. 반대로 포도당 분자의 분자량은 180 달톤으로 NPC 복합체보다 약 700,000 배 작습니다. 핵산과 단백질이 핵으로 이동하고 이러한 분자가 핵 밖으로 이동하는 것은 NPC를 통해 발생합니다.
세포질 측면에서 NPC는 세포질 고리와 세포질 필라멘트를 가지고 있으며, 둘 다 NPC를 핵막에 고정시키는 역할을합니다. NPC의 핵쪽에는 반대쪽의 세포질 고리와 유사한 핵 고리와 핵 바구니가 있습니다.
다양한 개별 단백질이 mRNA의 움직임에 참여하고 다른 다양한 물질의 이동에 동일하게 적용되는 핵 밖으로 분자화물 핵.
번역에서의 mRNA 기능
mRNA는 리보솜에 도달 할 때까지 실제 작업을 시작하지 않습니다. 세포질의 각 리보솜 또는 소포체 크고 작은 하위 단위로 구성됩니다. 이들은 리보솜이 전사에서 활성 일 때만 함께 모입니다.
mRNA 분자가 번역 리보솜을 따라 자리를 잡으면 특정 아미노산을 운반하는 특정 종류의 tRNA (따라서 각 아미노산에 대해 하나씩, 20 가지 다른 맛의 tRNA가 있습니다.). 이는 tRNA가 주어진 아미노산에 해당하는 노출 된 mRNA의 3 개 뉴클레오티드 서열을 "읽을"수 있기 때문에 발생합니다.
tRNA와 mRNA가 "일치"할 때 tRNA는 자신의 아미노산을 방출하며, 이는 단백질이 될 예정인 성장하는 아미노산 사슬의 끝에 추가됩니다. 이 폴리펩티드 mRNA 분자 전체를 읽을 때 지정된 길이에 도달하고 폴리펩티드가 방출되어 진정한 단백질로 처리됩니다.