DNA Çevirisi Nasıl Çalışır?

Genetik kodu, dört tekrar eden harften oluşan bir zincirden oluşan deoksiribonükleik asit formundan amino asitlerden oluşan nihai bir protein ürününe çevirmek iyi anlaşılmış bir işlemdir. Süreci tanımlamanın bir yolu, tek bir kromozom dizisini, yabancı bir dilde yazılmış nasıl yapılır kitaplarıyla dolu bir kitaplık gibi hayal etmektir. Bir çevirmen raftan bir kitap alabilir ve kodu kağıda yazmaya başlayabilir. Daha sonra yabancı karakterleri okuyucunun anlayabileceği kelimelere çevirir. Okuyucu daha sonra çevrilmiş talimatlara dayalı olarak faydalı bir proje oluşturmaya devam eder.

•••Comstock/Comstock/Getty Images

DNA, bir çift sarmal içinde birbirine sarılmış iki polinükleotit zincirinden oluşur. Her iki zincirin her nükleotidi azotlu bir baza sahiptir. Her baz kendisine bir adenin (A), sitozin (C), guanin (G) veya timin (T) molekülü bağlamıştır. İki polinükleotit zinciri, C-ve-G çiftli moleküller ve A-ve-T çiftli moleküller arasındaki zayıf hidrojen bağları yoluyla birbirine bağlanır. Bu benzersiz C-G/A-T bağı, DNA ipliklerinin geçici olarak ayrılmasını sağlarken, bir enzim, çift sarmalı, mesajcı RNA ipliklerine transkripsiyon için tek iplik bölümlerine açar.

Bir haberci RNA dizisi (mRNA), her timinin (T) bir urasil (U) molekülü ile değiştirilmesi dışında, tek bir DNA dizisinin tam bir kopyasıdır. G, CA ve U moleküllerinden oluşan bir mRNA molekülleri zinciri, CAC, UUA ve CUG gibi üçlü bir kodda düzenlenir. Bu üçlü kod dizisi, GTGAATGAC DNA dizisinin bir kopyasıdır. Üç harfli kod daha sonra, üç harfli kodu tanıyan ve kodla eşleşen bir amino asit dizisi oluşturan özel RNA/protein kompleksleri tarafından proteine ​​çevrilir. Örneğin, mRNA kodu AUG, amino asit metionin ile eşleştirilir.

Transkripsiyon, bir RNA polimeraz enzimi, tek bir DNA zincirinin belirli bir bölgesi boyunca ilerlediğinde ve bir mRNA kopyasını sentezlediğinde (transkripsiyon yaptığında) meydana gelir. Tipik olarak, mRNA ipliği, özel bir enzim tarafından birkaç spesifik noktada kesilerek değiştirilir ve daha sonra fonksiyonel bir proteini kodlayacak daha kısa bir mRNA ipliğine yeniden birleştirilir. Bu nedenle, orijinal kodlayan DNA zinciri doğrudan proteine ​​çevrilmez, ancak bir geni kodlamayan anlamsız dizileri çıkarmak için mRNA olarak bir değişiklik adımından geçmelidir.

Translasyon, bir DNA dizisini fonksiyonel bir proteine ​​çevirmenin son adımıdır. "Ribozomlar" olarak adlandırılan RNA/protein kompleksi molekülleri, kendilerini modifiye edilmiş mRNA zincirine bağlar ve ipliği bir protein molekülleri zincirine dönüştürür. Bu, belirli amino asitleri üç harfli kodların okunduğu ve belirli amino asitlerle eşleştirildiği ribozomlara taşıyan transfer RNA (tRNA) molekülleri ile gerçekleştirilir. Amino asit zinciri sentezlendikten sonra, tipik olarak, onu işlevsel kılan bir biçime otomatik olarak katlanır. Bu yüzden tek bir DNA mutasyonu felaket olabilir. DNA mutasyonu, sırayla yanlış amino asidi kodlayan üç harfli bir mRNA koduna kopyalanır. Bu, son amino asit zincirinin doğru bir şekilde işlevsel bir proteine ​​katlanmasını önler.