Важко було б пройти початкову школу, не почувши про те, як ДНК - це "план життя". Він є майже в кожній клітині майже кожної живої істоти на Землі. ДНК, дезоксирибонуклеїнова кислота, містить всю інформацію, необхідну для побудови дерева з насіння, двох братів-сестер від одного батька та людини з зиготи. Деталі того, як він керує цими складними процесами, пов’язані з нуклеотидною послідовністю в ДНК - упорядкованою у трисегментному коді, який визначає, як будуються білки. Це робиться поетапно: ДНК будує РНК, потім РНК - білки.
Основи в ДНК
З ДНК пов’язано багато термінології, але вивчення кількох важливих термінів може допомогти вам зрозуміти поняття. ДНК будується з чотирьох різних основ: аденін, гуанін, тимін та цитозин, зазвичай скорочені як A, G, T та C. Іноді люди посилаються на чотири різні нуклеозиди або нуклеотиди в ДНК, але це лише дещо різні версії основ. Найголовніше - це послідовність A, G, T і C в ланцюзі ДНК, оскільки саме порядок цих основ містить код ДНК. ДНК зазвичай буде у дволанцюжковій формі, з двома довгими молекулами, скрученими навколо один одного.
Створення РНК
Кінцевою метою кодування ДНК є створення білків, але ДНК не виробляє білки безпосередньо. Натомість він виробляє різні типи РНК, які потім вироблятимуть білок. РНК виглядає як ДНК - вона має дуже схожі структури, за винятком того, що майже завжди існує як одна ланцюг замість подвійної ланцюга. Важливо те, що РНК будується за зразком, який існує в ДНК, з однією відмінністю: де ДНК має тимін, "Т", РНК має урацил, "U".
Синтез білка
У виробництві білків бере участь багато різних молекул, але основну роботу виконують два різні типи молекул РНК. Один називається мРНК, і він складається з довгих ланцюгів, які містять код для побудови білка. Інша називається тРНК. Молекула тРНК набагато менша, і у неї одна робота: нести амінокислоти до молекули мРНК. ТРНК вирівнюється на мРНК відповідно до структури основ на іРНК - порядку сегментів C, G, A та U. ТРНК вміщується на мРНК лише одним способом, а це означає, що амінокислоти, що переносяться тРНК, також будуть вибудовуватися лише одним способом. Порядок цих амінокислот - це те, що створює білок.
Кодони
У РНК є чотири різні основи. Якби кожна основа відповідала лише одній окремій амінокислоті, тоді могло бути лише чотири різні амінокислоти. Але білки будуються з 20 амінокислот. Це працює, оскільки кожна тРНК - молекули, що несуть амінокислоти - збігається з певним порядком трьох основ на мРНК. Наприклад, якщо мРНК має трибазову послідовність CCU, тоді єдина тРНК, яка поміститься в цьому місці, повинна нести амінокислотний пролін. Ці трибазові послідовності називаються кодонами. Кодони несуть всю інформацію, необхідну для виробництва білків.
Знаки запуску та зупинки
Молекули ДНК дуже довгі. Одна молекула ДНК може утворювати безліч різних молекул РНК, які згодом утворюють багато різних білків. Частина інформації про довгі молекули ДНК складається з сигналів або покажчиків, які показують, де ланцюг РНК повинен починатися і зупинятися. Отже, послідовність ДНК містить два різні типи інформації: трибазові кодони, які вказують РНК, як їх покласти амінокислоти разом у білку та окремі контрольні сигнали, які показують, з чого повинна початися молекула РНК Стоп.