När du tänker på ditt genetiska material föreställer du dig antagligen de gener som är ansvariga för din ögonfärg eller din längd. Medan ditt DNA verkligen bestämmer aspekter av ditt utseende, kodar det också för alla molekyler som låter dina kroppssystem fungera. Syntetisering av dessa molekyler kräver en mellanhand för att bära DNA-ritningen ut ur kärnan och in i resten av cellen. Det viktiga jobbet tillhör budbärar-RNA.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Dubbelsträngat DNA innehåller baser (A, T, G och C) som alltid binder i samma par (A-T och GC). Under transkription färdas RNA-polymeras längs DNA-mallsträngen och kodar för en kort, enkelsträngat budbärar-RNA som matchar den DNA-kodande strängen med en femte bas (U) ersatt med varje T. En DNA-kodande strängsekvens AGCAATC parar med DNA-mallsträngsekvens TCGTTAG. MRNA-sekvensen AGCAAUC matchar den kodande strängsekvensen med U / T-ändringen.
Vad är transkription?
Transkriptionsprocessen gör det möjligt för ett enzym som kallas RNA-polymeras att binda till ditt DNA och packa upp vätebindningarna som håller ihop de två trådarna. Detta bildar en bubbla med öppet DNA som är ungefär tio baser långa. När enzymet rör sig nedåt i den här lilla DNA-sekvensen läser det koden och producerar en kort sträng av budbärar-RNA (mRNA) som matchar den kodande strängen i ditt DNA. MRNA reser sedan ut ur kärnan och tar den biten av din genetiska kod till cytoplasman där koden kan användas för att bygga molekyler som proteiner.
Förstå baspar
Den faktiska kodningen av mRNA-transkriptet är mycket enkel. DNA innehåller fyra baser: adenin (A), tymin (T), guanin (G) och cytosin (C). Eftersom DNA är dubbelsträngat håller trådarna ihop var baserna parar ihop. A parar alltid med T och G parar alltid med C.
Forskare kallar de två delarna av ditt DNA för den kodande strängen och mallsträngen. RNA-polymeras bygger mRNA-transkriptet med hjälp av mallsträngen. För att visualisera, föreställ dig att din kodande tråd läser AGCAATC. Eftersom mallsträngen måste innehålla baspar som binder exakt med den kodande strängen läser mallen TCGTTAG.
Bygga mRNA-transkriptioner
Emellertid innehåller mRNA en väsentlig skillnad i dess sekvens: I stället för varje tymin (T) innehåller mRNA en uracil (U) -ersättning. Tymin och uracil är nästan identiska. Forskare tror att A-T-bindningen är ansvarig för bildandet av den dubbla spiralen; Eftersom mRNA bara är en liten tråd och inte behöver vridas, gör denna ersättning överföringen av information lättare för din cell.
Om man tittar på den tidigare sekvensen skulle ett mRNA-transkript konstruerat med hjälp av mallsträngen läsa AGCAAUC eftersom det innehåller baserna som parar sig med DNA-mallsträngen (med uracil utbyte). Om du jämför den kodande strängen (AGCAATC) med detta transkript (AGCAAUC), kan du se att de är exakt samma förutom tymin / uracilförändringen. När mRNA reser in i cytoplasman för att leverera denna ritning matchar koden den bär den ursprungliga kodningssekvensen.
Varför transkriptionsfrågor
Ibland får eleverna uppdrag som ber dem skriva ut sekvensändringarna från kodning strand till mall strand till mRNA, förmodligen som ett sätt att hjälpa eleven att lära sig processen transkription. I verkligheten är det viktigt att förstå dessa sekvenser, eftersom även extremt små förändringar (som en enda basersättning) kan förändra det syntetiserade proteinet. Ibland spårar forskare till och med mänskliga sjukdomar till dessa små förändringar eller mutationer. Detta gör det möjligt för forskare att studera människors sjukdom och undersöka hur processer som transkription och proteinsyntes fungerar.
Ditt DNA är ansvarigt för uppenbara funktioner som ögonfärg eller höjd men också för de molekyler som din kropp bygger och använder. Att lära sig sekvensen förändras från kodande DNA till mall-DNA till mRNA är det första steget för att förstå hur dessa processer fungerar.