Å oversette genetisk kode fra sin deoksyribonukleinsyreform bestående av en kjede med fire gjentatte bokstaver til et sluttproteinprodukt bestående av aminosyrer er en velforstått prosess. En måte å beskrive prosessen på er å forestille seg at en enkelt streng av et kromosom er som en bokhylle fylt med instruksjonsbøker skrevet på et fremmed språk. En oversetter kan ta en bok fra hyllen og begynne å transkribere koden på papir. Deretter oversetter han de fremmede tegnene til ord som en leser kan forstå. Leseren fortsetter deretter med å bygge et nyttig prosjekt basert på de oversatte instruksjonene.
DNA Grunnleggende
•••Comstock / Comstock / Getty Images
DNA består av to polynukleotidkjeder viklet rundt hverandre i en dobbel helix. Hvert nukleotid i begge kjeder har en nitrogenholdig base. Hver base har festet til seg enten et adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller tymin (T) molekyl. De to polynukleotidkjedene binder seg til hverandre via svake hydrogenbindinger mellom C-og-G-parrede molekyler og A-og-T-parrede molekyler. Denne unike C-G / A-T-binding gjør at DNA-strengene kan skilles midlertidig, mens et enzym pakker den doble spiralen ut i seksjoner av enkeltstrenger for transkripsjon til tråder av messenger-RNA.
mRNA Grunnleggende
En streng av messenger RNA (mRNA) er en eksakt kopi av en enkelt DNA-streng, med unntak av at hvert tymin (T) erstattes med et uracil (U) -molekyl. En kjede av mRNA-molekyler bestående av G-, CA- og U-molekyler er ordnet i en triplettkode som CAC, UUA og CUG. Denne sekvensen med triplettkoder er en kopi av DNA-sekvensen GTGAATGAC. Trebokstavskoden blir senere oversatt til protein av spesielle RNA / proteinkomplekser som gjenkjenner koden på tre bokstaver og bygger en streng aminosyrer som samsvarer med koden. For eksempel blir mRNA-koden AUG matchet med aminosyren metionin.
Transkripsjon
Transkripsjon skjer når et RNA-polymeraseenzym rir langs en bestemt region av en enkelt DNA-streng og syntetiserer (transkriberer) en mRNA-kopi. Vanligvis blir mRNA-strengen modifisert ved å bli klippet på flere spesifikke flekker av et spesielt enzym, og deretter bli sammen med en kortere mRNA-streng som vil kode for et funksjonelt protein. Derfor blir den originale kodende DNA-strengen ikke direkte oversatt til protein, men må gjennom et endringstrinn som mRNA for å fjerne tullsekvenser som ikke koder for et gen.
Oversettelse
Oversettelse er det siste trinnet med å oversette en DNA-sekvens til et funksjonelt protein. RNA / proteinkompleksmolekyler kalt "ribosomer" fester seg til den modifiserte mRNA-strengen og oversetter strengen til en kjede av proteinmolekyler. Dette oppnås ved overføring av RNA (tRNA) -molekyler som bærer spesifikke aminosyrer til ribosomene der koder på tre bokstaver blir lest og matchet med spesifikke aminosyrer. Når aminosyrekjeden er syntetisert, brettes den vanligvis automatisk til en konformasjon som gjør den funksjonell. Dette er grunnen til at en enkelt DNA-mutasjon kan være katastrofal. DNA-mutasjonen transkriberes til en tre-bokstav mRNA-kode som igjen koder for feil aminosyre. Dette forhindrer derved at den endelige aminosyrekjeden brettes riktig til et funksjonelt protein.