Hva gjør DNA-nukleotidsekvenskoden til?

Det ville være vanskelig å komme gjennom grunnskolen uten å høre om hvordan DNA er "livets plan". Det er i nesten alle celler av nesten alle levende skapninger på jorden. DNA, deoksyribonukleinsyre, inneholder all informasjon som er nødvendig for å bygge et tre fra et frø, to søskenbakterier fra en enslig forelder, og et menneske fra en zygote. Detaljene om hvordan den styrer disse komplekse prosessene er koblet til nukleotidsekvensen i DNA - ordnet i en tresegmentkode som definerer hvordan proteiner bygges. Det gjør dette trinnvis: DNA bygger RNA, deretter bygger RNA proteiner.

Det er mye terminologi knyttet til DNA, men å lære noen viktige begreper kan hjelpe deg med å forstå konseptene. DNA er bygget fra fire forskjellige baser: adenin, guanin, tymin og cytosin, vanligvis forkortet A, G, T og C. Noen ganger vil folk referere til fire forskjellige nukleosider eller nukleotider i DNA, men det er bare litt forskjellige versjoner av basene. Det viktige er sekvensen av A, G, T og C i en DNA-streng, fordi det er rekkefølgen på basene som inneholder DNA-koden. DNA vil vanligvis være i en dobbeltstrenget form, med to lange molekyler viklet rundt hverandre.

Det endelige formålet med DNA-koding er å lage proteiner, men DNA lager ikke proteiner direkte. I stedet lager den forskjellige typer RNA, som deretter vil lage proteinet. RNA ser ut som DNA - det har veldig like strukturer, bortsett fra at det nesten alltid eksisterer som en enkelt streng i stedet for en dobbel streng. Det viktige er at RNA er bygget fra mønsteret som finnes i DNA med en forskjell: der DNA har en tymin, en "T", har RNA en uracil, en "U."

Det er mange forskjellige molekyler involvert i å lage proteiner, men det grunnleggende arbeidet gjøres av to forskjellige typer RNA-molekyler. Den ene kalles mRNA, og den består av lange tråder som inneholder koden for å bygge et protein. Den andre kalles tRNA. TRNA-molekylet er mye mindre, og det har en jobb: å føre aminosyrer til mRNA-molekylet. TRNA stiller seg opp på mRNA i henhold til mønsteret av basene på mRNA - rekkefølgen på C, G, A og U segmentene. TRNA passer bare på mRNA på en måte, noe som betyr at aminosyrene som bæres av tRNA bare vil stille seg opp på en måte også. Rekkefølgen av disse aminosyrene er det som skaper et protein.

Det er fire forskjellige baser i RNA. Hvis hver base matchet med bare en separat aminosyre, kunne det bare være fire forskjellige aminosyrer. Men proteiner er bygget av 20 aminosyrer. Det fungerer fordi hver tRNA - molekylene som bærer aminosyrer - samsvarer med en spesifikk rekkefølge på tre baser på mRNA. For eksempel, hvis mRNA har tre-basesekvensen CCU, må den eneste tRNA som vil passe på det stedet bære aminosyren prolin. Disse tre-basesekvensene kalles kodoner. Kodonene inneholder all den informasjonen som er nødvendig for å lage proteiner.

DNA-molekyler er veldig lange. Et enkelt DNA-molekyl kan lage mange forskjellige RNA-molekyler, som deretter lager mange forskjellige proteiner. En del av informasjonen om de lange DNA-molekylene består av signaler eller skilt for å vise hvor en streng av RNA skal starte og stoppe. Så DNA-sekvensen inneholder to forskjellige typer informasjon: trebasekodonene som forteller RNA hvordan de skal plasseres aminosyrer sammen i et protein, og separate kontrollsignaler som viser hvor et RNA-molekyl skal starte og Stoppe.