Когда вы думаете о своем генетическом материале, вы, вероятно, представляете себе гены, ответственные за цвет ваших глаз или ваш рост. Хотя ваша ДНК, безусловно, определяет аспекты вашей внешности, она также кодирует все молекулы, которые позволяют системам вашего тела функционировать. Для синтеза этих молекул требуется посредник, который переносит схему ДНК из ядра в остальную часть клетки. Эта важная работа принадлежит РНК-мессенджеру.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Двухцепочечная ДНК содержит основания (A, T, G и C), которые всегда связаны в одних и тех же парах (A-T и G-C). Во время транскрипции РНК-полимераза перемещается по матричной цепи ДНК, кодируя короткую одноцепочечная информационная РНК, которая соответствует кодирующей цепи ДНК с пятым основанием (U), замененным на каждый T. Последовательность AGCAATC, кодирующая цепь ДНК, соединяется с последовательностью цепи-матрицы TCGTTAG. Последовательность мРНК AGCAAUC совпадает с последовательностью кодирующей цепи с изменением U / T.
Что такое транскрипция?
Процесс транскрипции позволяет ферменту, называемому РНК-полимеразой, связываться с вашей ДНК и расцеплять водородные связи, удерживающие две цепи вместе. Это формирует пузырь из открытой ДНК длиной примерно десять оснований. По мере того, как фермент перемещается по этой небольшой последовательности ДНК, он считывает код и производит короткую цепь информационной РНК (мРНК), которая соответствует кодирующей цепи вашей ДНК. Затем мРНК выходит из ядра, перенося этот фрагмент вашего генетического кода в цитоплазму, где этот код может быть использован для создания молекул, подобных белкам.
Понимание базовых пар
Фактическое кодирование транскрипта мРНК очень простое. ДНК содержит четыре основания: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Поскольку ДНК двухцепочечная, нити держатся вместе там, где спариваются основания. A всегда соединяется с T, а G всегда соединяется с C.
Ученые называют две нити вашей ДНК кодирующей цепью и цепочкой-шаблоном. РНК-полимераза строит транскрипт мРНК, используя цепочку матрицы. Для визуализации представьте, что ваша кодирующая нить читается как AGCAATC. Поскольку цепь шаблона должна содержать пары оснований, которые точно связаны с кодирующей цепью, шаблон читает TCGTTAG.
Построение транскриптов мРНК
Однако мРНК имеет существенное различие в своей последовательности: вместо каждого тимина (Т) мРНК содержит замену урацилом (U). Тимин и урацил практически идентичны. Ученые считают, что связь A-T ответственна за образование двойной спирали; поскольку мРНК представляет собой всего лишь одну небольшую цепочку и не требует скручивания, эта замена упрощает передачу информации для механизмов вашей клетки.
Глядя на более раннюю последовательность, транскрипт мРНК, построенный с использованием цепочки матрицы, будет читать AGCAAUC, поскольку он содержит основания, которые соединяются с цепью матрицы ДНК (с урацилом замена). Если вы сравните кодирующую цепь (AGCAATC) с этим транскриптом (AGCAAUC), вы увидите, что они точно такие же, за исключением замены тимина / урацила. Когда мРНК перемещается в цитоплазму, чтобы доставить этот план, код, который она несет, совпадает с исходной кодирующей последовательностью.
Почему важна транскрипция
Иногда ученики получают задания с просьбой записать последовательность изменений в коде. цепь к цепи матрицы к мРНК, вероятно, как способ помочь студенту изучить процесс транскрипция. В реальной жизни понимание этих последовательностей имеет решающее значение, потому что даже очень небольшие изменения (например, замена одного основания) могут изменить синтезированный белок. Иногда ученые даже прослеживают болезни человека до этих крошечных изменений или мутаций. Это позволяет ученым изучать болезни человека и исследовать, как работают такие процессы, как транскрипция и синтез белка.
Ваша ДНК отвечает за очевидные особенности, такие как цвет глаз или рост, но также и за молекулы, которые ваше тело строит и использует. Изучение изменений последовательности от кодирующей ДНК к матричной ДНК и мРНК - первый шаг к пониманию того, как работают эти процессы.