Cum funcționează traducerea ADN?

Traducerea codului genetic din forma sa de acid dezoxiribonucleic constând dintr-un lanț de patru litere care se repetă într-un produs proteic final format din aminoacizi este un proces bine înțeles. O modalitate de a descrie procesul este să vă imaginați că o singură fire a unui cromozom este ca un raft plin de cărți scrise într-o limbă străină. Un traducător poate lua o carte de pe raft și începe să transcrie codul pe hârtie. Apoi traduce personajele străine în cuvinte pe care un cititor le poate înțelege. Cititorul continuă apoi să construiască un proiect util pe baza instrucțiunilor traduse.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

ADN-ul este format din două lanțuri polinucleotidice înfășurate unul în jurul celuilalt într-o helică dublă. Fiecare nucleotid al ambelor lanțuri posedă o bază azotată. Fiecare bază are atașată la ea o moleculă de adenină (A), citozină (C), guanină (G) sau timină (T). Cele două lanțuri polinucleotidice se leagă între ele prin legături slabe de hidrogen între moleculele asociate C-și-G și moleculele asociate A-și-T. Această legătură unică C-G / A-T permite firelor de ADN să se separe temporar, în timp ce o enzimă dezarhivează helixul dublu în secțiuni ale firelor unice pentru transcriere în fire de ARN mesager.

O catena de ARN mesager (ARNm) este o copie exacta a unei singure catene de ADN, cu exceptia faptului ca fiecare timina (T) este inlocuita cu o molecula de uracil (U). Un lanț de molecule de ARNm format din molecule G, C A și U este aranjat într-un cod triplet precum CAC, UUA și CUG. Această secvență de coduri de triplete este o copie a secvenței ADN GTGAATGAC. Codul din trei litere este ulterior tradus în proteine ​​prin complexe speciale de ARN / proteine ​​care recunosc codul din trei litere și construiesc un fir de aminoacizi care se potrivește codului. De exemplu, codul ARNm AUG este asociat cu aminoacidul metionină.

Transcrierea apare atunci când o enzimă ARN polimerază călărește de-a lungul unei regiuni specifice a unei singure catene de ADN și sintetizează (transcrie) o copie a ARNm. În mod tipic, catena de ARNm este modificată prin a fi ruptă în mai multe puncte specifice de către o enzimă specială și apoi reintrodusă într-o catena de ARNm mai scurtă, care va codifica o proteină funcțională. Prin urmare, catena de ADN codificatoare originală nu este tradusă direct în proteine, ci trebuie să treacă printr-o etapă de alterare ca ARNm pentru a elimina secvențele fără sens care nu codifică o genă.

Traducerea este pasul final al traducerii unei secvențe de ADN într-o proteină funcțională. Moleculele complexe ARN / proteine ​​numite „ribozomi” se atașează de catena de ARNm modificată și traduc catena într-un lanț de molecule de proteine. Acest lucru se realizează prin transferul moleculelor de ARN (ARNt) care transportă aminoacizi specifici la ribozomi, unde sunt citite coduri din trei litere și potrivite cu aminoacizi specifici. Odată ce lanțul de aminoacizi este sintetizat, de obicei se pliază automat într-o conformație care îl face funcțional. Acesta este motivul pentru care o singură mutație ADN poate fi dezastruoasă. Mutația ADN este transcrisă într-un cod mARN de trei litere care, la rândul său, codifică aminoacidul greșit. Acest lucru previne astfel ca lanțul final de aminoacizi să se plieze corect într-o proteină funcțională.