Wiele lat temu wykazano, że struktura kwasu dezoksyrybonukleinowego – DNA – jest podwójną helisą, ale konwencja nazewnictwa każdej nici stała się tematem zamieszania zarówno dla naukowców, jak i studentów. Wśród par DNA jedna nazywa się Watson, a druga Crick, na cześć dwóch współodkrywców DNA. Ale literatura naukowa nie zgadza się co do tego, który nurt należy nadać jakiemu imieniu. System nazewnictwa Watsona-Cricka miał wskazywać odrębne właściwości funkcjonalne każdej nici w strukturze DNA, co jest tym samym celem, co inne systemy nazewnictwa. Kluczowe jest zrozumienie różnych kontekstów, w których poszczególne wątki muszą przybierać różne nazwy. Dwoma doskonałymi przykładami są ich różne role w replikacji lub transkrypcji DNA. Wiedza o tym, co robi każda nić w procesie biologicznym, pomoże wyjaśnić, dlaczego nadano jej tę nazwę.
Antysens nie jest nonsensem
Transkrypcja to proces kopiowania DNA do RNA. Dokonuje tego enzym zwany polimerazą RNA (RNA Pol). RNA Pol odczytuje tylko jedną z dwóch nici DNA, tworząc cząsteczkę RNA. Dwuniciowa cząsteczka DNA zostaje rozszczepiona, a RNA Pol wiąże się z jedną nicią, którą odczytuje i kopiuje. Ta nić nazywana jest nicią matrycową lub nicią antysensowną. Wytworzona cząsteczka RNA będzie komplementarna do nici matrycy, co oznacza nukleotydy nić matrycowa i cząsteczka RNA dopasowują się do siebie zgodnie z zasadami: adenina do uracylu i guanina do cytozyna.
Ten ma sens
Kiedy RNA jest transkrybowane z DNA, polimeraza RNA wiąże się i kopiuje nić matrycy. Pozostała nić nazywana jest nicią kodującą (patrz odnośnik 5) lub nicią sensowną. Biorąc pod uwagę zasady parowania zasad kwasów nukleinowych (pary A z T i pary G z C), nić kodująca lub sensowna DNA ma identyczną sekwencję do wytwarzanego RNA. Wyjątkiem jest tutaj to, że RNA zawiera nukleotyd U (uracyl) zamiast T (tymina), które łączą się z A (adeniną).
Płynna jazda
Przed mitozą, czyli podziałem komórki, komórka musi replikować swoje DNA, tak aby każda komórka potomna miała identyczną liczbę nici DNA. Polimeraza DNA to enzym, który kopiuje długie odcinki DNA do większej ilości DNA. W widełkach replikacyjnych cząsteczka DNA rozpina się, tworząc bańkę, do której wsuwa się polimeraza. Polimeraza wiąże się z obiema nićmi odwiniętego DNA i zaczyna tworzyć kopie obu nici. Jedna z kopii jest wykonana jako pojedyncza ciągła nić, która jest określana jako nić prowadząca. Replikacja DNA to kolejny przypadek, w którym nici DNA mają różne nazwy.
Zatrzymaj się i ruszaj w ruchu
Antyrównoległa struktura drabiny DNA oznacza, że jedna nić biegnie od głowy do ogona, a druga od ogona do głowy. Podczas replikacji DNA polimeraza DNA musi jednocześnie odczytywać i kopiować obie nici, chociaż biegną one w przeciwnych kierunkach. Ponieważ polimeraza DNA może czytać i kopiować nici DNA tylko w jednym kierunku - ogon w głowę - nić że spotkania polimerazy zorientowane od głowy do ogona nie mogą być odczytywane i kopiowane jako jedna ciągła pasmo. Ta nić od głowy do ogona jest kopiowana jako krótkie fragmenty, zwane fragmentami Okazaki, które są później łączone w jedną długą nić. W replikacji DNA nić, która tworzy się we fragmentach, nazywana jest nicią opóźnioną.