Pentru ce codul de secvență a nucleotidelor ADN?

Ar fi greu să treci prin școala primară fără să auzi cum ADN-ul este „planul vieții”. Se află în aproape fiecare celulă din aproape fiecare creatură vie de pe Pământ. ADN-ul, acidul dezoxiribonucleic, conține toate informațiile necesare pentru a construi un copac dintr-o sămânță, două bacterii frați dintr-un singur părinte și un om dintr-un zigot. Detaliile despre modul în care ghidează aceste procese complexe sunt conectate la secvența de nucleotide din ADN - ordonate într-un cod cu trei segmente care definește modul în care sunt construite proteinele. Face acest lucru în etape: ADN-ul construiește ARN, apoi ARN-ul construiește proteine.

Există o mulțime de terminologie asociată ADN-ului, dar învățarea câtorva termeni importanți vă poate ajuta să înțelegeți conceptele. ADN-ul este construit din patru baze diferite: adenină, guanină, timină și citozină, prescurtate de obicei ca A, G, T și C. Uneori oamenii se vor referi la patru nucleozide sau nucleotide diferite din ADN, dar acestea sunt doar versiuni ușor diferite ale bazelor. Important este secvența A, G, T și C într-un fir ADN, deoarece ordinea acelor baze conține codul ADN-ului. ADN-ul va fi de obicei într-o formă dublu catenară, cu două molecule lungi înfășurate una în jurul celeilalte.

Scopul final al codificării ADN-ului este de a crea proteine, dar ADN-ul nu produce proteine ​​direct. În schimb, produce diferite tipuri de ARN, care vor produce apoi proteina. Un fel de ARN arată ca ADN - are structuri foarte asemănătoare, cu excepția faptului că există aproape întotdeauna ca o singură catenă în loc de o catenă dublă. Important este că ARN-ul este construit din modelul care există în ADN cu o singură diferență: în cazul în care ADN-ul are o timină, un „T”, ARN-ul are un uracil, un „U”.

Există multe molecule diferite implicate în fabricarea proteinelor, dar lucrarea de bază este realizată de două tipuri diferite de molecule de ARN. Unul se numește ARNm și este format din fire lungi care conțin codul pentru construirea unei proteine. Celălalt se numește ARNt. Molecula de ARNt este mult mai mică și are o singură sarcină: de a transporta aminoacizii către molecula de ARNm. ARNt se aliniază pe mARN conform modelului bazelor de pe mARN - ordinea segmentelor C, G, A și U. ARNt se potrivește doar pe ARNm într-un mod, ceea ce înseamnă că aminoacizii transportați de ARNt se vor alinia doar într-un mod. Ordinea acestor aminoacizi este cea care creează o proteină.

Există patru baze diferite în ARN. Dacă fiecare bază se potrivește cu un singur aminoacid separat, atunci ar putea exista doar patru aminoacizi diferiți. Dar proteinele sunt construite din 20 de aminoacizi. Acest lucru funcționează deoarece fiecare ARNt - moleculele care transportă aminoacizii - se potrivește cu un ordin specific de trei baze pe ARNm. De exemplu, dacă ARNm are secvența cu trei baze CCU, atunci singurul ARNt care se va potrivi în locul respectiv trebuie să poarte aminoacidul prolină. Aceste secvențe cu trei baze se numesc codoni. Codonii transportă toate informațiile necesare pentru a produce proteine.

Moleculele ADN sunt foarte lungi. O singură moleculă de ADN poate produce multe molecule de ARN diferite, care apoi fac multe proteine ​​diferite. O parte din informațiile despre moleculele lungi de ADN constă din semnale sau indicatoare pentru a arăta de unde ar trebui să înceapă și să se oprească un fir de ARN. Deci secvența ADN conține două tipuri diferite de informații: codonii cu trei baze care spun ARN-ului cum să pună aminoacizii împreună într-o proteină și semnale de control separate care arată de unde ar trebui să înceapă o moleculă de ARN și Stop.