Je hele genetische code, de blauwdruk voor je lichaam en alles wat erin zit, bestaat uit een taal met slechts vier letters. DNA, het polymeer waaruit de genetische code bestaat, is een opeenvolging van stikstofbasen die aan een ruggengraat van suiker- en fosfaatmoleculen is gehangen en in een dubbele helix is gedraaid. De keten van stikstofbasen wordt vertaald in de eiwitten en enzymen waaruit al het leven bestaat in een systeem dat wordt beschreven als elegant in zijn eenvoud.
De vier stikstofbasen, plus één
De vier stikstofbasen waaruit DNA bestaat zijn adenine, guanine, cytosine en thymine. Wanneer de genetische informatie wordt gekopieerd naar RNA, een soortgelijk molecuul dat wordt gebruikt om een eiwit te maken, wordt thymine vervangen door de basis uracil. In de genetische code worden de basen afgekort als A, G, C, T en U. Adenine en guanine zijn afgeleid van de verbinding purine, en cytosine, thymine en uracil zijn afgeleid van de eenvoudigere verbinding pyrimidine.
Het koppelingsproces
Om DNA te repliceren of om DNA naar RNA te vertalen, moet je de dubbele helix uitpakken en een exacte replica van de code maken. Om dit te doen, zijn de stikstofbasen strikt gepaard, A tot T of U en C tot G. De uiteinden van deze moleculen passen zodanig op elkaar dat een waterstofbrug, een sterke intermoleculaire kracht, zich alleen tussen bijpassende basen kan vormen. Speciale eiwitten reizen op en neer door de DNA-streng en vergemakkelijken het kopiëren van de genetische code in RNA, zodat het kan worden gedecodeerd om eiwitten te creëren.
Coderen voor aminozuren
Nadat het DNA is vertaald in RNA, moet de volgorde van letters worden gedecodeerd. Het RNA wordt naar het ribosoom gedragen, het organel dat eiwitten aanmaakt. Het ribosoom leest de genetische code in drie-stikstof-base "woorden" genaamd codons. Speciale codons markeren het begin of einde van een reeks. De rest van de codons vertegenwoordigen elk een aminozuur, de bouwsteen van eiwitten. Er bestaan twintig aminozuren en 64 mogelijke lettercombinaties, dus sommige aminozuren worden weergegeven door meer dan één codon.
Genen en eiwitten
De start- en stopcodons markeren het begin en einde van een gen. Een enkel gen codeert voor een enkel eiwit, dat kan worden gevouwen tot een arrangement dat fungeert als een structureel onderdeel van het organisme of een enzym, een gespecialiseerd eiwit dat een proces katalyseert. Mensen hebben tussen de 50.000 en 100.000 genen om alle structuren en processen te vertegenwoordigen waaruit het lichaam bestaat en het te laten functioneren.