Acid dezoxiribonucleic, cel mai frecvent cunoscut sub numele de ADN, este ceea ce este folosit ca material genetic al vieții celulare. ADN-ul care deține toate genele noastre ne face să fim cine suntem. Proteinele fabricate din aceste gene permit celulelor noastre să funcționeze, care ne dau culoarea părului, care ne ajută să creștem și să ne dezvoltăm, să luptăm împotriva infecțiilor etc.
Dar într-adevăr ADN-ul le spune celulelor noastre ce proteine trebuie să facă? Raspunsul este da și Nu.
În timp ce ADN-ul codifică informațiile necesare pentru fabricarea proteinelor, ADN-ul în sine este doar modelul proteinelor. Pentru ca informațiile codificate în ADN să devină o proteină, trebuie mai întâi să fie transcris în ARNm și apoi tradus la ribozomi pentru a crea proteina.
Acest proces a generat ceea ce este cunoscut sub numele de dogma centrală a geneticii: ADN ➝ ARN ➝ Proteină
Acidul dezoxiribonucleic (ADN) este planul
ADN-ul este materialul genetic folosit de toată viața celulară și este alcătuit din subunități numite nucleotide.
Aceste subunități sunt formate din trei părți:
- Grupa fosfat
- Zahar dezoxiriboz
- Baza azotată
Există patru distincte baze azotate: adenină (A), timină (T), guanină (C) și citozină (C). Adenina se împerechează întotdeauna cu timina și guanina se împerechează întotdeauna cu citozină.
ADN-ul este un tip de acid nucleic care este alcătuit din aceste subunități nucleotidice individuale care se reunesc pentru a forma două catene. Fosfații și zaharurile formează coloana vertebrală a firelor de ADN. Cele două catene sunt ținute împreună de legături de hidrogen care se formează între bazele azotate.
Aceste baze azotate dețin codul pentru proteine. Este ordinea specifică a bazelor azotate, cunoscută și sub numele de secvență ADN, care este ca o limbă străină care poate fi tradusă într-o secvență proteică. Fiecare lungime de ADN care alcătuiește „instrucțiunile” pentru o proteină se numește a genă.
Transcrierea în ARNm
Deci, de unde începe producția de proteine? Din punct de vedere tehnic, începe cu transcriere.
Transcrierea are loc atunci când o enzimă numită ARN polimerază „citește” o secvență de ADN și o transformă într-o catenă complementară corespunzătoare de ARNm. ARNm înseamnă „ARN mesager”, deoarece servește ca mesager sau om de mijloc, între codul ADN și eventuala proteină.
Catena de ARNm este complementară cu catena de ADN pe care o copiază, cu excepția faptului că în loc de timină, ARN folosește uracil (U) pentru a completa adenina. Odată ce această catenă este copiată, este cunoscută sub numele de catenă pre-ARNm.
Inainte de ARNm părăsește nucleul, secvențele necodificate numite „introni” sunt scoase din secvență. Ce a mai rămas, cunoscut sub numele de exoni, este apoi combinat împreună pentru a forma secvența finală de ARNm.
Acest mARN pleacă apoi din nucleu și găsește un ribozom, care este locul sintezei proteinelor. În celulele procariote, nu există nucleu. Transcrierea ARNm are loc în citoplasma și apare simultan.
ARNm este apoi tradus în proteine la ribozomi
Odată ce transcrierea ARNm este făcută, se îndreaptă spre un ribozom. Ribozomii sunt cunoscuți sub numele de fabrica de proteine a celulei, deoarece este aici unde produsul proteic este de fapt sintetizat.
ARNm este alcătuit din triplete de baze, care se numesc „codoni”. Fiecare codon corespunde unui aminoacid dintr-un lanț de aminoacizi (alias o proteină). Aici e locul "traducere"din codul ARNm are loc prin ARN de transfer (ARNt).
Pe măsură ce ARNm este alimentat prin ribozom, fiecare codon se potrivește cu un anticodon (secvența complementară a codonului) pe o moleculă de ARNt. Fiecare moleculă de ARNt poartă un aminoacid specific care corespunde fiecărui codon. De exemplu, AUG este un codon care corespunde aminoacidului metionină.
Când codonul de pe ARNm se potrivește cu anticodonul de pe a ARNt, că aminoacidul este adăugat la lanțul de aminoacizi în creștere. Odată ce aminoacidul este adăugat în lanț, ARNt iese din ribozom pentru a face loc următoarei potriviri ARNm și ARNt.
Acest lucru continuă și lanțul de aminoacizi crește până când întregul transcript ARNm a fost tradus și proteina este sintetizată.