Hver levende organisme er avhengig av proteinene for at den eksisterer. I mange organismer danner proteiner selve strukturen til den levende skapningen, men til og med i planter - hvor strukturene er bygget mer fra sukker - proteiner utfører funksjonene som tillater en organisme å bo.
Hver type organisme, og hvert organ i en kompleks organisme, er definert av proteinene den består av. Så det som organiserer proteinene i et levende vesen, gir planen for å bygge den organismen.
Så: hva er planen for livsdefinisjon? Det er DNA. DNA gir blåkopien i biologien for informasjon for å bygge alle proteinene i alle levende ting på jorden.
Blueprint in Biology: DNA Structure
For å gi en tegning av livsdefinisjonen, må vi begynne med strukturen til den tegningen. DNA er et langt, dobbeltstrenget molekyl som består av to enkeltmolekylære kjeder viklet rundt hverandre. Hver streng består av en serie baser som er koblet til hverandre gjennom en ryggrad av sukkermolekyler.
Det er fire forskjellige baser: adenin, guanin, cytosin og tymin. De blir ofte ofte referert til av de første initialene: A, G, C og T.
Rekkefølgen av disse basene på en DNA-streng kalles sekvensen. Sekvensen på en DNA-streng blir matchet av en komplementær sekvens på sin motsatte, matchede streng. A matches med T og C matches med G. Så der en DNA-streng har en CAATGC, vil den andre ha en GTTACG.
Lese DNA-tegningen av livet
Det normale dobbeltstrengede DNA-molekylet er viklet rundt seg selv på en slik måte at sekvensen er utilgjengelig. Det vil si at basene er beskyttet mot kjemiske interaksjoner. Det første trinnet i å produsere et protein fra DNA er å pakke ut dobbeltstrengen. Et molekyl kalt RNA Polymerase tar tak i det dobbeltstrengede DNA og deler det fra hverandre, bare på ett sted.
Deretter "leser" den basen som blir eksponert og bygger et annet langstrenget molekyl, RNA. RNA er veldig lik DNA unntatt i et par henseender. For det første er det et enkeltstrenget molekyl. For det andre bruker den uracil, U, i stedet for tymin, T. Så RNA-polymerase bygger en streng av RNA som utfyller DNA. En DNA-sekvens av CGGATACTA vil bli transkribert i en RNA-streng av GCCUAUGAU. Når man lager proteiner, kalles RNA bygget på denne måten messenger RNA, eller mRNA.
mRNA til protein
Selv om detaljene varierer avhengig av den spesifikke organismen, er neste trinn generelt det samme for alle levende skapninger. MRNA kobles til en ribosom, som er et kompleks som fungerer som en proteinfabrikk. Ribosomet setter opp en samlebånd hvor sekvensen til mRNA overføres til et annet konstruksjonsområde der aminosyrer settes sammen.
Der prosessen med å bygge mRNA er en en-til-en-kode, der en base i DNA fører til en base i RNA, leser prosessen med å bygge proteiner tre mRNA-baser om gangen. Tre-bokstavene "koder" i mRNA refererer til spesifikke aminosyrer. Disse aminosyrene kobles sammen med hverandre i den rekkefølgen som er spesifisert av mRNA, og skaper proteiner.
Kompleksitet av DNA-tegningen av livet
Så sekvensen fra DNA blir overført til mRNA, som deretter inneholder informasjonen som brukes til å bygge proteiner. Det er veldig komplekse signaler som utløser begynnelsen og slutten av byggeprosessene. Alt fra slik du føler deg til måten du fordøyer maten på, styres av proteinene i cellene dine.
Når kroppen din trenger mer eller mindre av et spesifikt protein, justerer forskjellige molekylære signaler hastigheten som informasjonen fra DNA brukes til å bygge proteiner på. Så selv om DNA ikke utgjør beinene dine eller hjelper deg med å løpe, inneholder den all informasjonen for å bygge proteinene som gjør disse jobbene for deg, og det er derfor det kalles livets tegning.