Деоксирибонуклеинска киселина, најчешће позната као ДНК, је оно што се користи као генетски материјал ћелијског живота. ДНК је тај који садржи све наше гене који нас чине оним што јесмо. Протеини направљени од ових гена омогућавају нашим ћелијама да функционишу, дају нам боју косе, помажу нам у расту и развоју, борби против инфекција итд.
Али да ли ДНК заиста говори нашим ћелијама шта да праве протеине? Одговор је да и не.
Иако ДНК кодира информације потребне за стварање протеина, сама ДНК је само нацрт протеина. Да би информације кодиране у ДНК постале протеин, то прво морају бити преписано у мРНК и онда преведено на рибосомима како би се створио протеин.
Овај процес је изнедрио оно што је познато као централна догма генетике: ДНК ➝ РНК ➝ Протеини
Деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) је нацрт
ДНК је генетски материјал који користи сав ћелијски живот и састоји се од тзв. Подјединица нуклеотиди.
Ове подјединице састоје се од три дела:
- Фосфатна група
- Деоксирибозни шећер
- Азотна база
Постоје четири различита
азотне базе: аденин (А), тимин (Т), гванин (Ц) и цитозин (Ц). Аденин се увек удружује са тимином, а гванин са цитозином.ДНК је врста нуклеинске киселине коју чине ове појединачне нуклеотидне подјединице које се удружују и формирају две нити. Фосфати и шећери чине окосницу ДНК ланаца. Два ланца се међусобно држе водоничним везама које настају између азотних база.
Управо те азотне базе садрже код протеина. То је специфичан редослед азотних база, такође познат као ДНК секвенца, што је попут страног језика који се може превести у секвенцу протеина. Свака дужина ДНК која чини „упутства“ за протеин назива се а ген.
Транскрипција у мРНК
Па где почиње производња протеина? Технички, почиње са транскрипција.
Транскрипција се дешава када ензим зван РНК полимераза „чита“ секвенцу ДНК и претвара је у комплементарни одговарајући ланац мРНК. мРНА је кратица за „мессенгер РНА“ („мессенгер РНА“), јер служи као гласник, или средњи човек, између ДНК кода и евентуалног протеина.
Ланац мРНК комплементаран је ланцу ДНК који копира, осим што уместо тимина, РНК користи урацил (У) за допуну аденина. Једном када се овај ланац копира, познат је као ланац пре-мРНА.
Пре мРНА напушта језгро, некодирајуће секвенце зване „интрони“ се ваде из низа. Оно што је преостало, познато као егзони, затим се комбинује и формира коначна секвенца мРНК.
Ова мРНК затим напушта језгро и проналази рибосом, који је место синтезе протеина. У прокариотске ћелије, нема језгра. Транскрипција мРНК се јавља у цитоплазме и јавља се истовремено.
мРНА се затим преводи у протеине на рибосомима
Једном када се направи транскрипт мРНК, он путује до рибозома. Рибосоми су познати као фабрика протеина у ћелији од када се овде синтетише протеин протеин.
мРНК се састоји од триплета база, које се називају „кодонима“. Сваки кодон одговара једној аминокиселини у аминокиселинском ланцу (ака протеин). Ово је место где "превод"мРНА кода се јавља путем преносне РНК (тРНК).
Како се мРНА напаја кроз рибозом, сваки кодон се подудара са антикодоном (комплементарна секвенца кодона) на молекулу тРНК. Сваки молекул тРНА носи одређену аминокиселину која одговара сваком кодону. На пример, АУГ је кодон који одговара аминокиселини метионину.
Када се кодон на мРНК подудара са антикодоном на а тРНА, та аминокиселина се додаје растућем ланцу аминокиселина. Једном када се аминокиселина дода у ланац, тРНК излази из рибозома да би направила места за следећу подударање мРНК и тРНК.
Ово се наставља и аминокиселински ланац расте све док цео транскрипт мРНК не буде преведен и протеин синтетизован.