Sisu
Kaheahelaline, topeltheeliksi kujuline molekul desoksüribonukleiinhape (DNA) talletab enamiku organismide geneetilise koodi. DNA ei sisalda mitte ainult rakkude jagunemise ja paljunemise geneetilisi juhiseid, vaid toimib ka tuhandete valkude alusena. See hõlmab kahte protsessi: transkriptsiooni ja tõlkimist.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Valgu sünteesiks peab Messenger RNA olema valmistatud ühest DNA ahelast, mida nimetatakse matriitsideks. Teine ahel, mida nimetatakse kodeerivaks ahelaks, vastab järjestusele messenger RNA-le, välja arvatud uratsiili kasutamine tümiini asemel.
Transkriptsioon
Valgu sünteesiks tuleb DNA esmalt kopeerida ribonukleiinhappe Messenger või mRNA-le. Seda protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. MRNA hoiab kodeerivat teavet valkude valmistamiseks. Erinevalt DNA-st on RNA üheahelaline ja mitte spiraalse kujuga.See sisaldab desoksüribroosi asemel riboosi ja selle nukleotiidide alused erinevad selle poolest, et tümiini (T) asemel on uratsiil (U).
Algselt peab ensüümi RNA polümeraas kokku panema mRNA-eelse molekuli, mis täiendab ühe DNA kahe ahela lõiku. Kuna eesmärk pole mitte replikatsioon, vaid valkude süntees, vajab kopeerimist ainult üks DNA ahel. RNA polümeraas kinnitub kõigepealt DNA kahekordsele spiraalile ja töötab valkudega, mida nimetatakse transkriptsioonifaktoriteks, et kindlaks teha, milline teave vajab transkriptsiooni. RNA polümeraas ja transkriptsioonifaktorid seostuvad selle DNA ahelaga, mida nimetatakse matriitsideks.
RNA polümeraasi ja transkriptsioonifaktorite ühik liigub piki ahelat suunas 3'-5 '(3-st 5-ni) ja moodustab uue mRNA ahela komplementaarsete aluspaaridega. RNA polümeraas ehitab mRNA pikendamisel täiendavate nukleotiididega. Komplementaarsed nukleotiidid mRNA-s erinevad DNA-st siiski selle poolest, et uratsiil asendab tümiini. MRNA töötab 5'-st 3 '(5-st 3-ni) suunas. Pärast pikenemise lõppemist eraldub mRNA DNA matriitsi ahelast terminatsiooni teel. Siis toimib mRNA kas raku messengerina või seda kasutatakse valkude moodustamiseks või translatsiooniks.
Tõlge
Äsja kokkupandud mRNA võib alustada translatsiooni. Translatsioon hõlmab mRNA lugemist uute valkude genereerimiseks. Koodonid, järjestused kolme mRNA nukleotiidi A, C, G või U kombinatsioonides moodustavad aminohapped. Ribosoomid, rakkude valke moodustavad üksused, töötavad nende aminohapete ahelatest uute valkude ehitamiseks.
Malli suund
DNA ahelat, millest mRNA on üles ehitatud, nimetatakse matriitsi ahelaks, kuna see toimib matriitsina transkriptsioonil. Seda nimetatakse ka antisenss-ahelaks. Malli ahel kulgeb 3–5 suunas.
Kodeerimise suund
DNA ahelat, mida ei kasutata transkriptsiooni matriitsina, nimetatakse kodeerivaks ahelaks, kuna see vastab samale järjestusele kui mRNA, mis sisaldab valkude moodustamiseks vajalikke koodonijärjestusi. Ainus erinevus kodeeriva ahela ja uue mRNA ahela vahel on tümiini asemel, uratsiil võtab selle koha mRNA ahelas. Kodeerivat ahelat nimetatakse ka senss-ahelaks. Kodeeriv ahel kulgeb 5 'kuni 3' suunas.
Kahekordsed transkriptsiooni ja translatsiooni protsessid ei saaks jätkuda ilma DNA topeltheeliksi kaheahelalise olemuseta.