Dvojvláknová molekula deoxyribonukleovej kyseliny (DNA) v tvare dvojitej špirály uchováva genetický kód pre väčšinu organizmov. DNA obsahuje nielen genetické pokyny na delenie a reprodukciu buniek, ale funguje aj ako základňa pre tisíce bielkovín. To zahŕňa dva procesy: prepis a preklad.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Pre syntézu proteínov musí byť messenger RNA vyrobený z jedného vlákna DNA, ktoré sa nazýva templátové vlákno. Druhý reťazec, nazývaný kódujúci reťazec, sa sekvenčne zhoduje s messengerovou RNA, s výnimkou použitia uracilu namiesto tymínu.
Prepis
Pre syntézu proteínov musí byť DNA najskôr skopírovaná na messenger ribonukleovú kyselinu alebo mRNA. Tento proces sa nazýva prepis. MRNA obsahuje informácie o kódovaní na výrobu proteínov. Na rozdiel od DNA je RNA jednoreťazcová a nemá špirálovitý tvar. Obsahuje ribózu namiesto deoxyribózy a jej nukleotidové bázy sa líšia tým, že namiesto tymínu (T) majú uracil (U).
Enzým RNA polymeráza musí spočiatku zostavovať molekulu pre-mRNA, ktorá dopĺňa časť dvoch reťazcov jednej DNA. Pretože cieľom nie je replikácia, ale syntéza proteínov, musí byť kopírovaný iba jeden reťazec DNA. RNA polymeráza sa najskôr pripojí k dvojitej špirále DNA a pomocou proteínov nazývaných transkripčné faktory určuje, ktoré informácie je potrebné prepísať. RNA polymeráza a transkripčné faktory sa viažu na tento reťazec DNA, ktorý sa nazýva templátový reťazec.
Jednotka RNA polymerázy a transkripčných faktorov sa pohybuje pozdĺž vlákna v smere 3 ‘až 5’ (3 prime až 5 prime) a vytvára nové vlákno mRNA s komplementárnymi pármi báz. RNA polymeráza vytvára predĺženú mRNA s ďalšími nukleotidmi. Komplementárne nukleotidy v mRNA sa však líšia od DNA tým, že uracil nahrádza tymín. MRNA beží v smere 5 'až 3' (5 prime až 3 prime). Po ukončení predlžovania sa mRNA na konci separuje od vlákna templátu. Potom mRNA slúži buď ako posol v bunke, alebo sa používa na tvorbu proteínov alebo na transláciu.
Preklad
Novo zostavená mRNA môže začať prekladať. Preklad znamená čítanie mRNA na generovanie nových proteínov. Kodóny, sekvencie v kombináciách troch z mRNA nukleotidov A, C, G alebo U tvoria aminokyseliny. Ribozómy, jednotky na tvorbu bielkovín v bunkách, pracujú na vytváraní nových proteínov z reťazcov týchto aminokyselín.
Prameň šablóny
Vlákno DNA, z ktorého je zostavená mRNA, sa nazýva vlákno templátu, pretože slúži ako templát na transkripciu. Hovorí sa mu aj antisense vlákno. Prameň šablóny prebieha v smere 3 ’až 5’.
Kódovacie vlákno
Vlákno DNA, ktoré sa nepoužíva ako šablóna na transkripciu, sa nazýva kódujúce vlákno, pretože zodpovedá rovnakej sekvencii ako mRNA, ktorá bude obsahovať kodónové sekvencie potrebné na vytvorenie bielkoviny. Jediný rozdiel medzi kódujúcim vláknom a novým vláknom mRNA je namiesto tymínu, v mRNA vlákne má svoje miesto uracil. Kódujúce vlákno sa tiež nazýva sense vlákno. Kódujúci prameň prebieha v smere 5 ‘až 3’.
Dvojitý proces transkripcie a translácie by nemohol pokračovať bez dvojvláknovej povahy dvojitej špirály DNA.
