Det skulle vara svårt att komma igenom grundskolan utan att höra om hur DNA är ”livets ritning”. Det finns i nästan alla celler i nästan alla levande varelser på jorden. DNA, deoxiribonukleinsyra, innehåller all information som krävs för att bygga ett träd från ett frö, två syskonbakterier från en ensamstående förälder och en människa från en zygot. Detaljerna för hur den styr dessa komplexa processer är kopplade till nukleotidsekvensen i DNA - ordnade i en tresegmentkod som definierar hur proteiner byggs. Det gör detta i steg: DNA bygger RNA, sedan bygger RNA proteiner.
Baser i DNA
Det finns en hel del terminologi associerad med DNA, men att lära sig några viktiga termer kan hjälpa dig att förstå begreppen. DNA är byggt från fyra olika baser: adenin, guanin, tymin och cytosin, vanligtvis förkortat A, G, T och C. Ibland refererar människor till fyra olika nukleosider eller nukleotider i DNA, men det är bara lite olika versioner av baserna. Det viktiga är sekvensen av A, G, T och C i en DNA-sträng, eftersom det är ordningen på de baser som innehåller DNA-koden. DNA kommer vanligtvis att vara i dubbelsträngad form, med två långa molekyler lindade runt varandra.
Skapa RNA
Det ultimata syftet med DNA-kodning är att skapa proteiner, men DNA gör inte proteiner direkt. Istället gör det olika typer av RNA, som sedan kommer att göra proteinet. RNA ser typiskt ut som DNA - det har mycket liknande strukturer, förutom att det nästan alltid existerar som en enda tråd istället för en dubbel tråd. Det viktiga är att RNA byggs från det mönster som finns i DNA: t med en skillnad: där DNA har en tymin, ett "T", har RNA en uracil, ett "U".
Proteinsyntes
Det finns många olika molekyler involverade i att tillverka proteiner, men det grundläggande arbetet utförs av två olika typer av RNA-molekyler. En kallas mRNA, och den består av långa strängar som innehåller koden för att bygga ett protein. Den andra kallas tRNA. TRNA-molekylen är mycket mindre och den har ett jobb: att bära aminosyror till mRNA-molekylen. TRNA raderar upp på mRNA enligt mönstret av baserna på mRNA - ordningen på C-, G-, A- och U-segmenten. TRNA passar bara på mRNA på ett sätt, vilket innebär att aminosyrorna som bärs av tRNA bara kommer att rada upp på ett sätt också. Ordningen på dessa aminosyror är det som skapar ett protein.
Codons
Det finns fyra olika baser i RNA. Om varje bas matchade endast en separat aminosyra, kunde det bara finnas fyra olika aminosyror. Men proteiner är byggda av 20 aminosyror. Det fungerar för att varje tRNA - molekylerna som bär aminosyror - matchar en specifik ordning på tre baser på mRNA. Till exempel, om mRNA har tre-bas-sekvensen CCU, måste det enda tRNA som passar på den platsen bära aminosyran prolin. Dessa trebaserade sekvenser kallas kodoner. Kodonerna innehåller all information som behövs för att framställa proteiner.
Starta och stoppa tecken
DNA-molekyler är mycket långa. En enda DNA-molekyl kan skapa många olika RNA-molekyler, som sedan gör många olika proteiner. En del av informationen om de långa DNA-molekylerna består av signaler eller skyltar för att visa var en sträng av RNA ska börja och stoppa. Så DNA-sekvensen innehåller två olika typer av information: de trebaskodoner som berättar för RNA hur man lägger till aminosyror tillsammans i ett protein och separata styrsignaler som visar var en RNA-molekyl ska börja och sluta.