Kaip veikia DNR vertimas?

Genetinio kodo pavertimas iš jo deoksiribonukleino rūgšties formos, susidedančios iš keturių pasikartojančių raidžių grandinės, į galutinį baltymų produktą, sudarytą iš aminorūgščių, yra gerai suprantamas procesas. Vienas iš būdų apibūdinti procesą yra įsivaizduoti, kad viena chromosomos grandinė yra tarsi knygų lentyna, užpildyta užsienio kalba parašytomis instrukcijomis. Vertėjas gali pasiimti iš lentynos vieną knygą ir pradėti koduoti kodą ant popieriaus. Tada jis išverčia svetimus simbolius į skaitytojui suprantamus žodžius. Tada skaitytojas, remdamasis išverstomis instrukcijomis, kuria naudingą projektą.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

DNR susideda iš dviejų polinukleotidų grandinių, apvyniotų vienas kitą dviguboje spiralėje. Kiekvienas abiejų grandžių nukleotidas turi azoto bazę. Kiekviena bazė yra prijungusi adenino (A), citozino (C), guanino (G) arba timino (T) molekulę. Dvi polinukleotidinės grandinės jungiasi viena su kita silpnais vandenilio ryšiais tarp C ir G porų molekulių ir A ir T poruotų molekulių. Šis unikalus C-G / A-T ryšys leidžia DNR grandinėms laikinai atsiskirti, o fermentas dvigubą spiralę atriša į atskirų gijų dalis, kad būtų galima perrašyti į pasiuntinio RNR sruogas.

Messenger RNR (mRNR) grandinė yra tiksli vienos DNR grandinės kopija, išskyrus tai, kad kiekvienas timinas (T) yra pakeistas uracilo (U) molekule. IRNR molekulių grandinė, susidedanti iš G, CA ir U molekulių, yra išdėstyta tripleto kodu, pavyzdžiui, CAC, UUA ir CUG. Ši tripleto kodų seka yra DNR sekos GTGAATGAC kopija. Trijų raidžių kodas vėliau virsta baltymu specialiais RNR / baltymų kompleksais, kurie atpažįsta trijų raidžių kodą ir sukuria kodą atitinkančią aminorūgščių grandinę. Pavyzdžiui, mRNR kodas AUG derinamas su aminorūgštimi metioninu.

Transkripcija įvyksta, kai RNR polimerazės fermentas važiuoja palei konkretų vienos DNR grandinės sritį ir sintetina (transkribuoja) mRNR kopiją. Paprastai iRNR grandinė yra modifikuojama specialiu fermentu ją nuplėšiant keliose specifinėse vietose ir vėl sujungiant į trumpesnę iRNR grandinę, kuri koduos funkcinį baltymą. Todėl pradinė koduojanti DNR grandinė nėra tiesiogiai paverčiama į baltymą, tačiau ji turi atlikti pakeitimo etapą kaip mRNR, kad pašalintų nesąmonių sekas, kurios nekoduoja geno.

Vertimas yra paskutinis DNR sekos pavertimo funkciniu baltymu žingsnis. RNR / baltymų komplekso molekulės, vadinamos „ribosomomis“, prisijungia prie modifikuotos mRNR grandinės ir paverčia grandinę į baltymų molekulių grandinę. Tai pasiekiama perkeliant RNR (tRNR) molekules, kurios perneša specifines aminorūgštis į ribosomas, kur skaitomi trijų raidžių kodai ir suderinami su specifinėmis aminorūgštimis. Susintetinus aminorūgščių grandinę, ji paprastai automatiškai susisuka į konformaciją, dėl kurios ji tampa funkcionali. Štai kodėl viena DNR mutacija gali būti pražūtinga. DNR mutacija perrašoma į trijų raidžių mRNR kodą, kuris savo ruožtu koduoja neteisingą aminorūgštį. Tai neleidžia galutinei aminorūgščių grandinei teisingai susilieti į funkcinį baltymą.