Dviejų grandžių dvigubos spiralės formos molekulė deoksiribonukleino rūgštis (DNR) saugo daugumos organizmų genetinį kodą. DNR yra ne tik genetinės ląstelių dalijimosi ir dauginimosi instrukcijos, bet ir tūkstančių baltymų pagrindas. Tai apima du procesus: transkripciją ir vertimą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Baltymų sintezei pranešimo RNR turi būti pagaminta iš vienos DNR grandinės, vadinamos šablono grandine. Kita grandinė, vadinama koduojančia grandine, iš eilės sutampa su pasiuntine RNR, išskyrus tai, kad vietoj timino ji naudoja uracilą.
Transkripcija
Baltymų sintezei pirmiausia reikia nukopijuoti DNR į pasiuntinio ribonukleino rūgštį arba iRNR. Šis procesas vadinamas transkripcija. MRNR turi koduojančią informaciją baltymams gaminti. Skirtingai nuo DNR, RNR yra vienos grandinės ir nėra spiralės formos. Joje vietoj deoksiribozės yra ribozė, o nukleotidų bazės skiriasi tuo, kad vietoj timino (T) yra uracilas (U).
Iš pradžių fermento RNR polimerazė turi surinkti prieš iRNR molekulę, kuri papildo vienos DNR dviejų gijų dalį. Kadangi tikslas nėra replikacija, bet baltymų sintezė, reikia nukopijuoti tik vieną DNR grandinę. RNR polimerazė pirmiausia prisijungia prie dvigubos DNR spiralės ir veikia baltymus, vadinamus transkripcijos veiksniais, kad nustatytų, kokią informaciją reikia transkribuoti. RNR polimerazė ir transkripcijos faktoriai jungiasi prie šios DNR grandinės, vadinamos šablono grandine.
RNR polimerazės ir transkripcijos faktorių vienetas juda išilgai grandinės 3 ’- 5’ (nuo 3 pradžios iki 5 pirminės) kryptimi ir sukuria naują mRNR grandinę su papildomomis bazių poromis. RNR polimerazė pailgina mRNR su papildomais nukleotidais. Tačiau papildomi nukleotidai iRNR skiriasi nuo DNR tuo, kad uracilas pakeičia timiną. IRNR eina nuo 5 ’iki 3’ (nuo 5 iki 3 pirminių) kryptimi. Nutraukus pailgėjimą, mRNR nutraukiama nuo DNR šablono grandinės. Tada mRNR yra arba žiniuonės vaidmuo ląstelėje, arba ji naudojama baltymams formuoti arba transliacijai.
Vertimas
Naujai surinkta mRNR gali pradėti versti. Vertimas reiškia, kad reikia perskaityti mRNR, kad būtų sukurti nauji baltymai. Kodonai, trijų iRNR nukleotidų A, C, G arba U deriniai sudaro aminorūgštis. Ribosomos, ląstelių baltymų gamybos vienetai, siekia sukurti naujus baltymus iš tų aminorūgščių grandinių.
Šablono sruoga
DNR grandinė, iš kurios yra pastatyta mRNR, vadinama šablono grandine, nes ji tarnauja kaip šablonas transkripcijai. Jis taip pat vadinamas antisense grandine. Šablono sruoga eina nuo 3 ’iki 5’ krypties.
Kodavimo sruoga
DNR grandinė, nenaudojama kaip transkripcijos šablonas, vadinama koduojančia grandine, nes ji atitinka tą pačią seką kaip ir iRNR, kurioje bus kodonų sekos, reikalingos statybai baltymai. Vienintelis skirtumas tarp koduojančios grandinės ir naujos MRNR grandinės yra vietoj timino, uracilas užima vietą MRNR grandinėje. Koduojanti grandinė taip pat vadinama jutimo grandine. Koduojanti grandinė eina nuo 5 ’iki 3’ krypties.
Dvigubi transkripcijos ir vertimo procesai negalėjo vykti be dvigubos DNR dvigubos spiralės prigimties.