Det tostrengede, doble helixformede molekylet deoksyribonukleinsyre (DNA) lagrer den genetiske koden for de fleste organismer. DNA inneholder ikke bare genetiske instruksjoner for celledeling og reproduksjon, men det fungerer også som grunnlag for tusenvis av proteiner. Dette medfører to prosesser: transkripsjon og oversettelse.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
For proteinsyntese må messenger-RNA lages av en DNA-streng som kalles malstrengen. Den andre strengen, kalt kodende streng, samsvarer med messenger RNA i rekkefølge bortsett fra bruken av uracil i stedet for tymin.
Transkripsjon
For proteinsyntese må DNA først kopieres til messenger ribonukleinsyre, eller mRNA. Denne prosessen kalles transkripsjon. MRNA inneholder kodingsinformasjonen for å lage proteiner. I motsetning til DNA er RNA enkeltstrenget og ikke spiralformet. Den inneholder ribose i stedet for deoksyribose, og dens nukleotidbaser skiller seg ved å ha uracil (U) i stedet for tymin (T).
Opprinnelig må enzymet RNA-polymerase samle pre-mRNA-molekylet som utfyller en del av ett DNAs to tråder. Siden målet ikke er replikasjon, men proteinsyntese, trenger bare en DNA-streng kopiering. RNA-polymerase festes først til den dobbelte helixen av DNA og arbeider med proteiner som kalles transkripsjonsfaktorer for å bestemme hvilken informasjon som trenger transkribering. RNA-polymerase og transkripsjonsfaktorer binder seg til denne DNA-strengen, kalt malstrengen.
Enheten av RNA-polymerase og transkripsjonsfaktorer beveger seg langs strengen i en 3 'til 5' (3 prime til 5 prime) retning og lager en ny streng av mRNA med komplementære basepar. RNA-polymerase bygger mRNA med ytterligere nukleotider i forlengelse. De komplementære nukleotidene i mRNA skiller seg imidlertid fra DNA ved at uracil erstatter tymin. MRNA går i en 5 ’til 3’ (5 prime til 3 prime) retning. Etter at forlengelsen opphører, skiller mRNA seg fra DNA-malstrengen ved avslutning. Deretter tjener mRNA enten i en rolle som messenger i cellen, eller den brukes i proteindannelse eller translasjon.
Oversettelse
Det nylig monterte mRNA kan begynne å oversette. Oversettelse innebærer å lese mRNA for å generere nye proteiner. Kodoner, sekvenser i kombinasjoner av tre av mRNA-nukleotidene A, C, G eller U utgjør aminosyrer. Ribosomer, cellene som produserer proteiner, jobber med å bygge nye proteiner fra kjeder av disse aminosyrene.
Malstrand
DNA-strengen som mRNA er bygget fra kalles malstrengen fordi den fungerer som en mal for transkripsjon. Det kalles også antisense-strengen. Malstrengen går i retning 3 ’til 5’.
Koding Strand
DNA-strengen som ikke brukes som mal for transkripsjon kalles den kodende strengen, fordi den tilsvarer samme sekvens som mRNA som vil inneholde kodonsekvensene som er nødvendige for å bygge proteiner. Den eneste forskjellen mellom den kodende strengen og den nye mRNA-strengen er i stedet for tymin, uracil tar sin plass i mRNA-strengen. Den kodende strengen kalles også sense-strengen. Den kodende strengen går i 5 ’til 3’ retning.
De to prosessene for transkripsjon og oversettelse kunne ikke fortsette uten den dobbelstrengede naturen til DNA-dobbeltspiralen.