Ko nozīmē DNS nukleotīdu secības kods?

Būtu grūti tikt cauri klases skolai, nedzirdot par to, kā DNS ir "dzīves plāns". Tas atrodas gandrīz katrā gandrīz visu dzīvo radību šūnā uz Zemes. DNS, dezoksiribonukleīnskābe, satur visu nepieciešamo informāciju, lai izveidotu koku no sēklām, divas brāļa / māsas baktērijas no viena vecāka un cilvēku no zigotas. Sīkāka informācija par to, kā tā vada šos sarežģītos procesus, ir saistīta ar DNS nukleotīdu secību - sakārtota trīs segmentu kodā, kas nosaka olbaltumvielu uzbūvi. Tas tiek darīts pa soļiem: DNS veido RNS, tad RNS veido olbaltumvielas.

Ar DNS ir saistīta ļoti daudz terminoloģijas, taču dažu svarīgu terminu iemācīšanās var palīdzēt izprast šos jēdzienus. DNS tiek veidota no četrām dažādām bāzēm: adenīna, guanīna, timīna un citozīna, parasti saīsināti kā A, G, T un C. Dažreiz cilvēki atsaucas uz četriem dažādiem nukleozīdiem vai nukleotīdiem DNS, bet tie ir tikai nedaudz atšķirīgi bāzes varianti. Svarīgi ir A, G, T un C secība DNS virknē, jo tā ir šo bāzu secība, kas satur DNS kodu. DNS parasti būs divpavedienu formā, divas garas molekulas savītas ap otru.

DNS kodēšanas galvenais mērķis ir radīt olbaltumvielas, bet DNS tieši neveido olbaltumvielas. Tā vietā tas ražo dažāda veida RNS, kas pēc tam veidos olbaltumvielu. RNS izskatās kā DNS - tai ir ļoti līdzīgas struktūras, izņemot to, ka tā gandrīz vienmēr pastāv kā viena virkne, nevis dubultā virkne. Svarīgi ir tas, ka RNS ir veidots no modeļa, kas pastāv DNS ar vienu atšķirību: kur DNS ir timīns, "T", RNS ir uracils, "U."

Olbaltumvielu ražošanā ir iesaistītas daudzas dažādas molekulas, bet pamatdarbu veic divi dažādi RNS molekulu veidi. Vienu sauc par mRNS, un tā sastāv no gariem pavedieniem, kas satur kodu olbaltumvielu veidošanai. Otru sauc par tRNS. TRNS molekula ir daudz mazāka, un tai ir viens uzdevums: nogādāt aminoskābes uz mRNS molekulu. TRNS sakrīt uz mRNS atbilstoši mRNS bāzu modelim - C, G, A un U segmentu secībai. TRNS uz mRNS ietilpst tikai vienā veidā, tas nozīmē, ka aminoskābes, ko pārnēsā tRNS, arī atradīsies vienā veidā. Šo aminoskābju secība ir tā, kas rada olbaltumvielu.

RNS ir četras dažādas bāzes. Ja katra bāze sakristu tikai ar vienu atsevišķu aminoskābi, tad varētu būt tikai četras dažādas aminoskābes. Bet olbaltumvielas tiek veidotas no 20 aminoskābēm. Tas darbojas, jo katra tRNS - molekulas, kas satur aminoskābes - sakrīt ar konkrētu trīs bāzu secību uz mRNS. Piemēram, ja mRNS ir trīs bāzu secība CCU, tad vienīgajai tRNS, kas iederēsies šajā vietā, ir jāpārnēsā aminoskābe prolīns. Šīs trīs bāzes secības sauc par kodoniem. Kodoni satur visu nepieciešamo informāciju olbaltumvielu ražošanai.

DNS molekulas ir ļoti garas. Viena DNS molekula var radīt daudzas dažādas RNS molekulas, kas pēc tam rada daudz dažādu olbaltumvielu. Daļu informācijas par garajām DNS molekulām veido signāli vai norādes, lai parādītu, kur jāsākas un jāpārtrauc RNS virkne. Tātad DNS secībā ir divu dažādu veidu informācija: trīs bāzu kodoni, kas RNS stāsta, kā tos ievietot aminoskābes kopā olbaltumvielā, un atsevišķi kontroles signāli, kas parāda, kur jāsākas RNS molekulai un apstāties.