Obsah
Dvojvláknová molekula deoxyribonukleovej kyseliny (DNA) v tvare dvojzávitnicovej molekuly (DNA) uchováva genetický kód pre väčšinu organizmov. DNA obsahuje nielen genetické pokyny na delenie a reprodukciu buniek, ale funguje aj ako základ pre tisíce proteínov. To si vyžaduje dva procesy: prepis a preklad.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Na syntézu proteínov musí byť messengerová RNA vyrobená z jedného vlákna DNA nazývaného templátové vlákno. Druhý reťazec, nazývaný kódujúci reťazec, sa zhoduje s messengerovou RNA v sekvencii s výnimkou použitia uracilu namiesto tymínu.
prepis
Na syntézu proteínov musí byť DNA najskôr skopírovaná do mediátora ribonukleovej kyseliny alebo mRNA. Tento proces sa nazýva transkripcia. MRNA má kódujúce informácie na výrobu proteínov. Na rozdiel od DNA má RNA jednovláknový a nie špirálovitý tvar.Obsahuje ribózu namiesto deoxyribózy a jej nukleotidové bázy sa líšia tým, že majú uracil (U) namiesto tymínu (T).
Na začiatku musí enzýmová RNA polymeráza zostaviť molekulu pre-mRNA, ktorá dopĺňa časť dvoch reťazcov DNA. Pretože cieľom nie je replikácia, ale syntéza bielkovín, je potrebné kopírovať iba jedno vlákno DNA. RNA polymeráza sa najskôr pripája k dvojitej špirále DNA a pracuje s proteínmi nazývanými transkripčné faktory, aby určila, aké informácie je potrebné transkripovať. RNA polymerázové a transkripčné faktory sa viažu na toto vlákno DNA, ktoré sa nazýva templátové vlákno.
Jednotka RNA polymerázových a transkripčných faktorov sa pohybuje pozdĺž vlákna v smere 3 'až 5' (3 hlavné až 5 najlepších) a vytvára nové vlákno mRNA s komplementárnymi pármi báz. RNA polymeráza buduje mRNA s ďalšími nukleotidmi v predĺžení. Komplementárne nukleotidy v mRNA sa však líšia od DNA tým, že uracil nahrádza tymín. MRNA beží v smere od 5 'do 3' (od 5 do 3). Po ukončení predlžovania sa mRNA na konci separuje od vlákna templátu DNA. Potom mRNA slúži buď v úlohe posla v bunke, alebo sa používa pri tvorbe proteínu alebo pri translácii.
preklad
Novo zostavená mRNA môže začať transláciu. Preklad znamená čítanie mRNA za vzniku nových proteínov. Kodóny, sekvencie v kombinácii troch z mRNA nukleotidov A, C, G alebo U tvoria aminokyseliny. Ribozómy, bunkové proteínové jednotky, pracujú na tvorbe nových proteínov z reťazcov týchto aminokyselín.
Šablóna Strand
DNA vlákno, z ktorého je mRNA vytvorená, sa nazýva templátové vlákno, pretože slúži ako templát na transkripciu. Nazýva sa tiež antisense vlákno. Vlákno šablóny prebieha v smere 3 'až 5'.
Kódovacia oblasť
Vlákno DNA, ktoré sa nepoužilo ako templát na transkripciu, sa nazýva kódujúce vlákno, pretože zodpovedá rovnakej sekvencii ako mRNA, ktorá bude obsahovať kodónové sekvencie potrebné na tvorbu proteínov. Jediným rozdielom medzi kódujúcim vláknom a novým vláknom mRNA je miesto tymínu, uracil zaujme miesto v vlákne mRNA. Kódujúci reťazec sa tiež nazýva sense vlákno. Kódovací reťazec beží v smere od 5 'do 3'.
Duálne procesy transkripcie a translácie by nemohli prebiehať bez dvojvláknovej povahy dvojitej špirály DNA.