Dezoksiribonukleīnskābe, visbiežāk pazīstama kā DNS, tiek izmantots kā šūnu dzīves ģenētiskais materiāls. Tieši DNS, kas satur visus mūsu gēnus, padara mūs par tādiem, kādi esam. Tie ir proteīni, kas izgatavoti no šiem gēniem, kas ļauj mūsu šūnām darboties, piešķir mums matu krāsu, kas palīdz mums augt un attīstīties, cīnīties pret infekcijām utt.
Bet vai DNS patiešām norāda mūsu šūnām, kādas olbaltumvielas veidot? Atbilde ir Jā un Nē.
Kaut arī DNS tiešām kodē olbaltumvielu ražošanai nepieciešamo informāciju, pati DNS ir tikai olbaltumvielu projekts. Lai DNS kodētā informācija kļūtu par olbaltumvielu, tai vispirms ir jābūt pārrakstīts vērā mRNS un tad tulkots pie ribosomām, lai izveidotu olbaltumvielu.
Šis process radīja to, kas pazīstams kā centrālā ģenētikas dogma: DNS ➝ RNS ➝ Olbaltumvielas
Dezoksiribonukleīnskābe (DNS) ir plāns
DNS ir ģenētiskais materiāls, ko izmanto visa šūnu dzīve, un to veido apakšvienības, ko sauc nukleotīdi.
Katru no šīm apakšvienībām veido trīs daļas:
- Fosfātu grupa
- Dezoksiribozes cukurs
- Slāpekļa bāze
Ir četras atšķirīgas slāpekļa bāzes: adenīns (A), timīns (T), guanīns (C) un citozīns (C). Adenīns vienmēr pāro ar timīnu un guanīns vienmēr pārī ar citozīnu.
DNS ir veids nukleīnskābe ko veido šīs atsevišķās nukleotīdu apakšvienības, kas apvienojas, veidojot divus pavedienus. Fosfāti un cukuri veido DNS virkņu mugurkaulu. Abus pavedienus tur kopā ūdeņraža saites, kas veidojas starp slāpekļa bāzēm.
Tieši šīs slāpekļa bāzes satur olbaltumvielu kodu. Tā ir slāpekļa bāzu specifiskā kārtība, kas pazīstama arī kā DNS secība, kas ir kā svešvaloda, kuru var pārtulkot olbaltumvielu secībā. Katru DNS garumu, kas veido olbaltumvielu "instrukcijas", sauc par a gēns.
Transkripcija mRNS
Tātad, kur sākas olbaltumvielu ražošana? Tehniski tas sākas ar transkripcija.
Transkripcija notiek, kad ferments, ko sauc par RNS polimerāzi, "nolasa" DNS secību un pārvērš to par komplementāru atbilstošu mRNS virkni. mRNS nozīmē "kurjera RNS", jo tā kalpo kā kurjers jeb vidējais cilvēks starp DNS kodu un iespējamo olbaltumvielu.
MRNS virkne ir komplementāra DNS kopai, kuru tā kopē, izņemot to, ka timīna vietā RNS adenīna papildināšanai izmanto uracilu (U). Kad šī virkne ir nokopēta, tā ir pazīstama kā pre-mRNS virkne.
Pirms mRNS atstāj kodolu, nekodējošas sekvences, ko sauc par "introniem", tiek izņemtas no secības. Atlikušais, kas pazīstams kā eksons, pēc tam tiek apvienots, veidojot galīgo mRNS secību.
Pēc tam šī mRNS atstāj kodolu un atrod ribosomu, kas ir olbaltumvielu sintēzes vieta. In prokariotu šūnas, nav kodola. MRNS transkripcija notiek citoplazma un notiek vienlaicīgi.
Pēc tam mRNS tiek pārveidota par proteīniem pie ribosomām
Kad ir izveidots mRNS transkripts, tas nonāk pie ribosomas. Ribosomas ir pazīstamas kā šūnas olbaltumvielu rūpnīca, jo šeit tā faktiski sintezē olbaltumvielu produktu.
mRNS sastāv no bāzes tripletiem, kurus sauc par "kodoniem". Katrs kodons atbilst vienai aminoskābei aminoskābju ķēdē (jeb olbaltumviela). Šeit ir vieta "tulkojums"no mRNS koda notiek, izmantojot RNS (tRNS).
Kad mRNS tiek barota caur ribosoma, katrs kodons sakrīt ar antikodonu (kodona komplementārā secība) uz tRNS molekulas. Katra tRNS molekula satur noteiktu aminoskābi, kas atbilst katram kodonam. Piemēram, AUG ir kodons, kas atbilst aminoskābei metionīnam.
Kad kodons uz mRNS sakrīt ar antikodonu uz a tRNS, šī aminoskābe tiek pievienota augošajai aminoskābju ķēdei. Kad ķēdei ir pievienota aminoskābe, tRNS iziet no ribosomas, lai atbrīvotu vietu nākamajai mRNS un tRNS sakritībai.
Tas turpinās un aminoskābju ķēde aug, līdz viss mRNS transkripts ir iztulkots un olbaltumviela tiek sintezēta.