Kyselina deoxyribonukleová, najčastejšie známa ako DNA, sa používa ako genetický materiál bunkového života. Je to DNA, ktorá drží všetky naše gény, vďaka ktorým sme tým, kým sme. Sú to proteíny vyrobené z týchto génov, ktoré umožňujú fungovanie našich buniek, dodávajú nám farbu vlasov, pomáhajú nám rásť a rozvíjať sa, bojovať proti infekciám atď.
Skutočne však DNA hovorí našim bunkám, aké proteíny majú vyrábať? Odpoveď je Áno a č.
Zatiaľ čo DNA kóduje informácie potrebné na výrobu bielkovín, samotná DNA je iba vzorom bielkovín. Aby sa z informácie zakódovanej v DNA stal proteín, musí to byť najskôr prepísané do mRNA a potom preložené na ribozómy, aby sa vytvoril proteín.
Je to tento proces, ktorý vytvoril to, čo je známe ako centrálna dogma genetiky: DNA ➝ RNA ➝ Proteín
Plánom je kyselina deoxyribonukleová (DNA)
DNA je genetický materiál používaný všetkým bunkovým životom a je tvorený tzv. Podjednotkami nukleotidy.
Každá z týchto podjednotiek sa skladá z troch častí:
- Fosfátová skupina
- Cukor deoxyribóza
- Dusíkatá báza
Existujú štyri odlišné dusíkaté zásady: adenín (A), tymín (T), guanín (C) a cytozín (C). Adenín sa vždy spája s tymínom a guanín sa vždy spája s cytozínom.
DNA je typ nukleová kyselina ktorý je tvorený týmito jednotlivými nukleotidovými podjednotkami, ktoré sa spájajú a vytvárajú dva reťazce. Fosfáty a cukry tvoria kostru reťazcov DNA. Tieto dva reťazce sú držané spolu vodíkovými väzbami, ktoré sa tvoria medzi dusíkatými bázami.
Sú to tieto dusíkaté bázy, ktoré držia kód pre proteíny. Je to špecifické poradie dusíkatých báz, tiež známe ako DNA sekvencia, ktoré je ako cudzí jazyk, ktorý sa dá preložiť do proteínovej sekvencie. Každá dĺžka DNA, ktorá tvorí „návod“ na bielkovinu, sa nazýva a gen.
Prepis do mRNA
Odkiaľ teda začína produkcia bielkovín? Technicky sa to začína na prepis.
Prepis nastáva, keď enzým nazývaný RNA polymeráza „číta“ sekvenciu DNA a mení ju na komplementárne zodpovedajúce vlákno mRNA. mRNA je skratka pre „messenger RNA“, pretože slúži ako posol alebo prostredník medzi kódom DNA a eventuálnym proteínom.
Vlákno mRNA je komplementárne k vláknu DNA, ktoré kopíruje, až na to, že namiesto tymínu používa RNA na doplnenie adenínu uracil (U). Akonáhle je toto vlákno skopírované, je známe ako vlákno pre-mRNA.
Pred mRNA opúšťa jadro, nekódujúce sekvencie nazývané „intróny“ sú vyňaté zo sekvencie. To, čo zostane, známe ako exóny, sa potom spoja dohromady a vytvorí sa konečná sekvencia mRNA.
Táto mRNA potom opustí jadro a nájde ribozóm, ktorý je miestom syntézy proteínov. V prokaryotické bunky, neexistuje jadro. Prepis mRNA sa vyskytuje v cytoplazma a vyskytuje sa súčasne.
mRNA sa potom prevedie na proteíny v ribozómoch
Akonáhle je prepis mRNA vyrobený, dostane sa do ribozómu. Ribozómy sú známe ako proteínová továreň na bunku, pretože tu sa syntetizuje proteínový produkt.
mRNA sa skladá z tripletov báz, ktoré sa nazývajú „kodóny“. Každý kodón zodpovedá jednej aminokyseline v aminokyselinovom reťazci (alias proteín). Toto je kde "preklad„mRNA kódu sa vyskytuje prostredníctvom prenosovej RNA (tRNA).
Pretože mRNA je vedená cez ribozóm, každý kodón sa zhoduje s antikodónom (komplementárna sekvencia ku kodónu) na molekule tRNA. Každá molekula tRNA nesie špecifickú aminokyselinu, ktorá zodpovedá každému kodónu. Napríklad AUG je kodón, ktorý zodpovedá aminokyseline metionínu.
Keď sa kodón na mRNA zhoduje s antikodónom na a tRNA, táto aminokyselina sa pridá do rastúceho aminokyselinového reťazca. Akonáhle je aminokyselina pridaná do reťazca, tRNA opustí ribozóm, aby vytvoril priestor pre ďalšiu zhodu mRNA a tRNA.
Toto pokračuje a aminokyselinový reťazec rastie, kým sa nepreloží celý transkript mRNA a syntetizuje sa proteín.