Двухцепочечная молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в форме двойной спирали хранит генетический код большинства организмов. ДНК не только содержит генетические инструкции для деления и размножения клеток, но также служит основой для тысяч белков. Это влечет за собой два процесса: транскрипцию и перевод.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Для синтеза белка информационная РНК должна быть сделана из одной цепи ДНК, называемой цепочкой-матрицей. Другая цепь, называемая кодирующей цепью, соответствует последовательности матричной РНК, за исключением использования урацила вместо тимина.
Транскрипция
Для синтеза белка сначала необходимо скопировать ДНК в мессенджер рибонуклеиновую кислоту или мРНК. Этот процесс называется транскрипцией. МРНК содержит кодирующую информацию для создания белков. В отличие от ДНК, РНК является одноцепочечной и не имеет спиральной формы. Он содержит рибозу вместо дезоксирибозы, а его нуклеотидные основания отличаются наличием урацила (U) вместо тимина (T).
Первоначально ферментная РНК-полимераза должна собрать молекулу пре-мРНК, которая дополняет участок двух цепей одной ДНК. Поскольку целью является не репликация, а синтез белка, копирование необходимо только для одной цепи ДНК. РНК-полимераза сначала прикрепляется к двойной спирали ДНК и работает с белками, называемыми факторами транскрипции, чтобы определить, какую информацию необходимо транскрибировать. РНК-полимераза и факторы транскрипции связываются с этой цепью ДНК, называемой цепочкой-матрицей.
Единица РНК-полимеразы и факторов транскрипции перемещается вдоль цепи в направлении от 3 ’к 5’ (от 3 простых до 5 простых) и образует новую цепь мРНК с комплементарными парами оснований. РНК-полимераза строит мРНК с дополнительными нуклеотидами при удлинении. Однако комплементарные нуклеотиды в мРНК отличаются от ДНК тем, что урацил заменяет тимин. МРНК проходит в направлении от 5 ’до 3’ (от 5 простых до 3 простых). После прекращения элонгации мРНК отделяется от цепи матрицы ДНК при терминации. Тогда мРНК либо выполняет роль посланника в клетке, либо используется в образовании белка или трансляции.
Перевод
Вновь собранная мРНК может начать трансляцию. Трансляция влечет за собой чтение мРНК для генерации новых белков. Кодоны, последовательности в комбинациях трех нуклеотидов мРНК A, C, G или U составляют аминокислоты. Рибосомы, клетки, производящие белок, работают над созданием новых белков из цепочек этих аминокислот.
Шаблон Strand
Нить ДНК, из которой построена мРНК, называется цепочкой-шаблоном, потому что она служит шаблоном для транскрипции. Ее еще называют антисмысловой цепью. Нить шаблона проходит в направлении от 3 до 5 футов.
Кодирование Strand
Нить ДНК, не используемая в качестве матрицы для транскрипции, называется кодирующей цепью, потому что она соответствует той же последовательности, что и мРНК, которая будет содержать последовательности кодонов, необходимые для построения белки. Единственная разница между кодирующей цепью и новой цепью мРНК заключается в том, что вместо тимина урацил занимает свое место в цепи мРНК. Кодирующая цепь также называется смысловой цепью. Кодирующая нить проходит в направлении от 5 до 3 футов.
Двойные процессы транскрипции и трансляции не могли происходить без двухцепочечной природы двойной спирали ДНК.