DNA har to funksjoner som er kritiske for levende organismer: det bærer genetisk informasjon fra generasjon til generasjon, og den styrer operasjonen av omtrent alle celler i kroppen. Den styrer disse operasjonene ved å sende ut instruksjoner om å lage proteiner.
Disse proteinene er arbeidermolekylene som gjør de jobbene som er nødvendige for å trekke deg sammen muskler eller la øyet oppdage lys. Promotor- og terminatorregionene til DNA er der for å sikre at riktige proteiner er bygget på rett sted og til rett tid.
Proteiner
Kroppene til levende skapninger består av celler. Innenfor disse celler det er sukker og andre karbohydrater, lipider og proteiner. I planter definerer sukker mye av cellens struktur og funksjon, men hos dyr er det proteinene som gjør omtrent alt arbeidet.
Forskjellene mellom en celle i en piggsvin og en celle hos et menneske er i proteiner, og forskjellen mellom en beincelle og en hudcelle hos et menneske er i proteinene. DNA inneholder all informasjon som er nødvendig for å bygge alle proteinene i en organisme.
DNA og proteiner
Mønsteret til basene i DNA inneholder koden for å bygge de riktige proteinene. Men mønsteret inneholder også instruksjoner for hvor du skal begynne og slutte å bygge et protein.
Start- og stoppinstruksjonene kalles promoter- og terminatorregionene. Et enkelt DNA-molekyl inneholder instruksjonene for å lage mange forskjellige proteiner, og hvert protein har en promoter- og terminatorsekvens og region.
Rett tid, riktig sted
Promotorregionene til DNA endres ikke - de er alltid der, og signaliserer at instruksjonene for å lage et protein starter der. Men hvert protein blir ikke laget i hver celle, og de blir heller ikke laget hele tiden. Tilstedeværelsen av visse forhold i cellen vil utløse generering av små molekyler kalt transkripsjonsfaktorer og transkripsjonsenheter.
Når omtrent 50 forskjellige transkripsjonsfaktorer binder seg til promotorregionen, utløser de DNA for å lage proteinet. Noen transkripsjonsenheter og faktorer vil bare være i leverceller, for eksempel, og noen vil bare kunne feste seg til promotorregionen når en bestemt proteinpopulasjon i en celle faller under et visst nivå.
Så transkripsjonsenhetene / faktorene vil bare være der hvis det er riktig sted og riktig tidspunkt for det spesifikke proteinet som skal bygges.
RNA-polymerase og terminatorsekvensen
DNA lager proteiner ved å sende instruksjoner ut til en annen del av cellen for å begynne å bygge. Den sender instruksjoner med et annet molekyl som heter mRNA.
Når transkripsjonsfaktorer binder seg til promoteren, griper et stort "fabrikk" -molekyl kalt RNA-polymerase inn i DNA-et og begynner å bygge et mRNA-molekyl. RNA-polymerase beveger seg langs DNA, og bygger mRNA trinn for trinn.
Den stopper ikke før den når avslutningsstedet eller terminatorsekvensen. Når RNA-polymerase kommer til terminatorsekvensen, vil den gi slipp på DNA og slutte å bygge mRNA-strengen.
Deretter frigjøres mRNA - med et komplett sett med instruksjoner for å lage riktig protein. Andre molekyler vil bruke dette settet med instruksjoner for å bygge proteinet akkurat når og hvor det trengs.