Den tvåsträngade, dubbla helixformade molekylen deoxiribonukleinsyra (DNA) lagrar den genetiska koden för de flesta organismer. DNA innehåller inte bara genetiska instruktioner för celldelning och reproduktion, utan fungerar också som grund för tusentals proteiner. Detta innebär två processer: transkription och översättning.
TL; DR (för lång; Läste inte)
För proteinsyntes måste budbärar-RNA göras av en DNA-sträng som kallas mallsträngen. Den andra strängen, kallad kodande sträng, matchar budbärar-RNA i sekvens förutom dess användning av uracil istället för tymin.
Transkription
För proteinsyntes måste DNA först kopieras till messenger ribonukleinsyra eller mRNA. Denna process kallas transkription. MRNA innehåller kodningsinformationen för att göra proteiner. Till skillnad från DNA är RNA enkelsträngat och inte spiralformat. Den innehåller ribos istället för deoxiribos, och dess nukleotidbaser skiljer sig åt genom att de har uracil (U) istället för tymin (T).
Inledningsvis måste enzymet RNA-polymeras montera pre-mRNA-molekylen som kompletterar en sektion av ett DNA: s två strängar. Eftersom målet inte är replikering utan proteinsyntes behöver bara en DNA-sträng kopieras. RNA-polymeraset fäster sig först i den dubbla spiralen av DNA och arbetar med proteiner som kallas transkriptionsfaktorer för att bestämma vilken information som behöver transkriberas. RNA-polymeras och transkriptionsfaktorer binder till denna DNA-sträng, kallad mallsträng.
Enheten av RNA-polymeras och transkriptionsfaktorer rör sig längs strängen i en 3 'till 5' (3 prime till 5 prime) riktning och gör en ny sträng av mRNA med kompletterande baspar. RNA-polymeras bygger mRNA med ytterligare nukleotider under förlängning. De komplementära nukleotiderna i mRNA skiljer sig dock från DNA genom att uracil ersätter tymin. MRNA körs i 5 'till 3' (5 prime till 3 prime) riktning. Efter att förlängningen upphör separerar mRNA från DNA-mallsträngen vid avslutning. Då tjänar mRNA antingen i en roll som budbärare i cellen, eller så används den i proteinbildning eller translation.
Översättning
Det nyligen monterade mRNA kan börja översättningen. Översättning innebär läsning av mRNA för att generera nya proteiner. Kodoner, sekvenser i kombinationer av tre av mRNA-nukleotiderna A, C, G eller U utgör aminosyror. Ribosomer, cellernas proteinframställningsenheter, arbetar med att bygga nya proteiner från kedjor av dessa aminosyror.
Mallsträng
DNA-strängen som mRNA är byggd från kallas mallsträngen eftersom den fungerar som en mall för transkription. Det kallas också antisense-strängen. Mallsträngen löper i 3 'till 5' riktning.
Kodning Strand
DNA-strängen som inte används som mall för transkription kallas den kodande strängen, eftersom den motsvarar samma sekvens som mRNA som kommer att innehålla kodonsekvenserna som är nödvändiga för att bygga proteiner. Den enda skillnaden mellan den kodande strängen och den nya mRNA-strängen är istället för tymin, uracil tar sin plats i mRNA-strängen. Den kodande strängen kallas också sense-strängen. Den kodande strängen går i 5 'till 3' riktning.
De dubbla processerna för transkription och translation kunde inte fortsätta utan den dubbelsträngade naturen hos DNA-dubbelhelixen.