Весь ваш генетический код, план вашего тела и всего, что в нем, состоит из языка, состоящего всего из четырех букв. ДНК, полимер, составляющий генетический код, представляет собой последовательность азотистых оснований, висящую на основе молекул сахара и фосфата и скрученную в двойную спираль. Цепочка азотистых оснований превращается в белки и ферменты, из которых состоит вся жизнь в системе, которая была описана как элегантная в своей простоте.
Четыре азотных основы плюс одна
Четыре азотистых основания, составляющие ДНК, - это аденин, гуанин, цитозин и тимин. Когда генетическая информация копируется в РНК, аналогичную молекулу, которая используется для создания белка, тимин заменяется базовым урацилом. В генетическом коде основания обозначаются аббревиатурами A, G, C, T и U. Аденин и гуанин являются производными соединения пурина, а цитозин, тимин и урацил являются производными более простого соединения пиримидина.
Процесс сопряжения
Чтобы реплицировать ДНК или преобразовать ДНК в РНК, вам нужно распаковать двойную спираль и создать точную копию кода. Для этого азотные основания строго связаны, от A до T или от U и от C до G. Концы этих молекул совпадают друг с другом таким образом, что водородная связь, сильная межмолекулярная сила, может образовываться только между соответствующими основаниями. Специальные белки перемещаются вверх и вниз по цепи ДНК, облегчая копирование генетического кода в РНК, чтобы его можно было расшифровать для создания белков.
Кодирование аминокислот
После того, как ДНК переведена в РНК, необходимо расшифровать последовательность букв. РНК переносится к рибосоме, органелле, производящей белки. Рибосома считывает генетический код в трехосновных «словах», называемых кодонами. Специальные кодоны отмечают начало или конец последовательности. Каждый из остальных кодонов представляет собой аминокислоту, строительный блок белков. Существует двадцать аминокислот и 64 возможных комбинации букв, поэтому некоторые аминокислоты представлены более чем одним кодоном.
Гены и белки
Стартовый и стоп-кодоны отмечают начало и конец гена. Один ген кодирует один белок, который может быть свернут в структуру, которая действует как структурная часть организма или как фермент, специализированный белок, который катализирует процесс. У людей есть от 50 000 до 100 000 генов, которые представляют все структуры и процессы, составляющие тело и обеспечивающие его функционирование.