Keď premýšľate o svojom genetickom materiáli, pravdepodobne si predstavíte gény zodpovedné za farbu očí alebo vašu výšku. Aj keď vaša DNA určite určuje aspekty vášho vzhľadu, kóduje tiež všetky molekuly, ktoré umožňujú fungovanie vašich telesných systémov. Syntéza týchto molekúl si vyžaduje sprostredkovateľa na prenos DNA plánu z jadra a do zvyšku bunky. Táto dôležitá práca patrí messengerovej RNA.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Dvojvláknová DNA obsahuje bázy (A, T, G a C), ktoré sa vždy viažu v rovnakých pároch (A-T a G-C). Počas transkripcie RNA polymeráza postupuje pozdĺž vlákna templátu, kódujúceho krátky, jednovláknová messenger RNA, ktorá sa zhoduje s DNA kódujúcim vláknom s piatou bázou (U) nahradenou každý T. Sekvencia reťazca DNA kódujúceho AGCAATC sa páruje so sekvenciou reťazca DNA templátu TCGTTAG. Sekvencia mRNA AGCAAUC sa zhoduje so sekvenciou kódujúceho vlákna so zmenou U / T.
Čo je to prepis?
Proces transkripcie umožňuje, aby sa enzým nazývaný RNA polymeráza naviazal na vašu DNA a rozbalil vodíkové väzby, ktoré držia tieto dva reťazce pokope. To vytvára bublinu otvorenej DNA dlhej približne desať báz. Keď enzým posúva túto malú sekvenciu DNA nadol, prečíta kód a vytvorí krátky reťazec messengerovej RNA (mRNA), ktorý sa zhoduje s kódujúcim reťazcom vašej DNA. MRNA potom putuje z jadra a prenáša tento kúsok vášho genetického kódu do cytoplazmy, kde sa tento kód môže použiť na tvorbu molekúl, ako sú proteíny.
Pochopenie párov báz
Skutočné kódovanie prepisu mRNA je veľmi priame. DNA obsahuje štyri bázy: adenín (A), tymín (T), guanín (G) a cytozín (C). Pretože DNA je dvojvláknová, reťazce držia spolu tam, kde sa páry párujú. A sa vždy páruje s T a G sa vždy páruje s C.
Vedci nazývajú dva reťazce vašej DNA kódujúcim vláknom a šablónovitým vláknom. RNA polymeráza vytvára transkript mRNA pomocou vlákna templátu. Na vizualizáciu si predstavte, že váš kódujúci reťazec číta AGCAATC. Pretože vlákno šablóny musí obsahovať páry báz, ktoré sa viažu presne s kódujúcim vláknom, šablóna znie TCGTTAG.
Vytváranie prepisov mRNA
Avšak mRNA obsahuje podstatný rozdiel v jej sekvencii: Namiesto každého tymínu (T) obsahuje mRNA substitúciu uracil (U). Tymín a uracil sú takmer identické. Vedci sa domnievajú, že väzba A-T je zodpovedná za vznik dvojitej špirály; pretože mRNA je iba jeden malý reťazec a nemusí sa krútiť, táto substitúcia uľahčuje prenos informácií pre mechanizmy vašej bunky.
Pri pohľade na predchádzajúcu sekvenciu by sa prečítal prepis mRNA skonštruovaný pomocou šablónového vlákna AGCAAUC, pretože obsahuje bázy, ktoré sa párujú s templátovým vláknom DNA (s uracilom substitúcia). Ak porovnáte kódujúce vlákno (AGCAATC) s týmto prepisom (AGCAAUC), uvidíte, že sú úplne rovnaké, s výnimkou zmeny tymínu / uracilu. Keď mRNA putuje do cytoplazmy, aby doručila tento plán, kód, ktorý nesie, sa zhoduje s pôvodnou kódovacou sekvenciou.
Prečo je dôležitý prepis
Študenti niekedy dostanú úlohy, ktoré od nich požadujú, aby napísali zmeny sekvencie z kódovania prameň na naviazanie prameňa na mRNA, pravdepodobne ako spôsob, ako pomôcť študentovi naučiť sa proces prepis. V reálnom živote je pochopenie týchto sekvencií rozhodujúce, pretože aj extrémne malé zmeny (ako substitúcia jednej bázy) môžu zmeniť syntetizovaný proteín. Vedci niekedy dokonca vysledujú ľudské choroby až k týmto drobným zmenám alebo mutáciám. To umožňuje vedcom študovať ľudské choroby a skúmať, ako fungujú procesy ako prepis a syntéza bielkovín.
Vaša DNA je zodpovedná za zjavné znaky, ako je farba očí alebo výška, ale aj za molekuly, ktoré vaše telo vytvára a používa. Naučenie sa zmien sekvencie od kódujúcej DNA po šablónovú DNA po mRNA je prvým krokom k pochopeniu toho, ako tieto procesy fungujú.