Inhoud
Het tweestrengige, dubbele helixvormige molecuul deoxyribonucleic acid (DNA) slaat de genetische code op voor de meeste organismen. DNA bevat niet alleen genetische instructies voor celdeling en reproductie, maar het fungeert ook als basis voor duizenden eiwitten. Dit houdt twee processen in: transcriptie en vertaling.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Voor eiwitsynthese moet messenger-RNA worden gemaakt van één DNA-streng die de matrijsstreng wordt genoemd. De andere streng, de coderende streng genoemd, komt achtereenvolgens overeen met het messenger-RNA, behalve het gebruik van uracil in plaats van thymine.
Transcriptie
Voor eiwitsynthese moet DNA eerst worden gekopieerd naar messenger ribonucleïnezuur of mRNA. Dit proces wordt transcriptie genoemd. Het mRNA bevat de coderingsinformatie om eiwitten te maken. In tegenstelling tot DNA is RNA enkelstrengig en niet spiraalvormig van vorm.Het bevat ribose in plaats van deoxyribose en de nucleotidebasen verschillen door uracil (U) in plaats van thymine (T) te hebben.
In eerste instantie moet het enzym RNA-polymerase het pre-mRNA-molecuul samenstellen dat een deel van de twee strengen van een DNA aanvult. Omdat het doel niet replicatie maar eiwitsynthese is, hoeft slechts één DNA-streng te worden gekopieerd. De RNA-polymerase hecht zich eerst aan de dubbele helix van DNA en werkt met eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd om te bepalen welke informatie moet worden getranscribeerd. De RNA-polymerase en transcriptiefactoren binden aan deze DNA-streng, de matrijsstreng genoemd.
De eenheid RNA-polymerase en transcriptiefactoren beweegt langs de streng in een richting van 3 'tot 5' (3 prime tot 5 prime) en maakt een nieuwe streng mRNA met complementaire basenparen. RNA-polymerase bouwt het mRNA op met extra nucleotiden in verlenging. De complementaire nucleotiden in mRNA verschillen echter van DNA doordat uracil thymine vervangt. Het mRNA loopt in een richting van 5 'tot 3' (5 prime tot 3 prime). Nadat de verlenging ophoudt, scheidt mRNA zich af van de DNA-matrijsstreng. Dan dient mRNA ofwel in een rol van boodschapper in de cel, of het wordt gebruikt bij de eiwitvorming of translatie.
Vertaling
Het nieuw samengestelde mRNA kan beginnen met vertalen. Vertalen omvat het lezen van het mRNA om nieuwe eiwitten te genereren. Codons, sequenties in combinaties van drie van de mRNA-nucleotiden A, C, G of U vormen aminozuren. Ribosomen, de eiwitproducerende eenheden van cellen, werken aan het bouwen van nieuwe eiwitten uit ketens van die aminozuren.
Sjabloon Strand
De DNA-streng waaruit mRNA is opgebouwd, wordt de sjabloonstreng genoemd omdat deze dient als een sjabloon voor transcriptie. Het wordt ook de antisense streng genoemd. De sjabloonstreng loopt in een richting van 3 'tot 5'.
Codering Strand
De DNA-streng die niet als een matrijs voor transcriptie wordt gebruikt, wordt de coderende streng genoemd, omdat deze overeenkomt met dezelfde sequentie als het mRNA dat de codonsequenties zal bevatten die nodig zijn om eiwitten te bouwen. Het enige verschil tussen de coderende streng en de nieuwe mRNA-streng is in plaats van thymine, uracil neemt zijn plaats in de mRNA-streng in. De coderende streng wordt ook de sense-streng genoemd. De coderingsstreng loopt in een richting van 5 'tot 3'.
De dubbele processen van transcriptie en translatie konden niet doorgaan zonder de dubbelstrengige aard van de dubbele DNA-helix.