Inhoud
Het vertalen van genetische code uit zijn deoxyribonucleïnezuurvorm bestaande uit een keten van vier herhalende letters naar een uiteindelijk eiwitproduct bestaande uit aminozuren is een goed begrepen proces. Een manier om het proces te beschrijven is om je voor te stellen dat een enkele streng van een chromosoom als een boekenplank is gevuld met praktische boeken die in een vreemde taal zijn geschreven. Een vertaler mag één boek uit de kast halen en de code op papier beginnen over te schrijven. Hij vertaalt vervolgens de vreemde karakters in woorden die een lezer kan begrijpen. De lezer bouwt vervolgens een nuttig project op op basis van de vertaalde instructies.
DNA-basisprincipes
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesDNA bestaat uit twee polynucleotideketens om elkaar heen gewikkeld in een dubbele helix. Elke nucleotide van beide ketens bezit een stikstofbase. Aan elke base is een adenine (A), cytosine (C), guanine (G) of thymine (T) molecuul gehecht. De twee polynucleotideketens binden aan elkaar via zwakke waterstofbruggen tussen C-en-G-gepaarde moleculen en A-en-T-gepaarde moleculen. Deze unieke C-G / A-T-binding maakt het mogelijk dat de DNA-strengen tijdelijk worden gescheiden, terwijl een enzym de dubbele helix in secties van enkele strengen uitpakt voor transcriptie in strengen van messenger-RNA.
mRNA Basics
Een streng messenger RNA (mRNA) is een exacte kopie van een enkele DNA-streng, met uitzondering dat elke thymine (T) wordt vervangen door een uracil (U) -molecuul. Een keten van mRNA-moleculen bestaande uit G-, CA- en U-moleculen is gerangschikt in een tripletcode zoals CAC, UUA en CUG. Deze reeks tripletcodes is een kopie van de DNA-reeks GTGAATGAC. De drielettercode wordt later omgezet in eiwit door speciale RNA / eiwitcomplexen die de drielettercode herkennen en een streng aminozuren opbouwen die overeenkomt met de code. De mRNA-code AUG is bijvoorbeeld gekoppeld aan het aminozuur methionine.
Transcriptie
Transcriptie vindt plaats wanneer een RNA-polymerase-enzym langs een specifiek gebied van een enkele DNA-streng rijdt en een mRNA-kopie synthetiseert (transcribeert). Doorgaans wordt de mRNA-streng gemodificeerd door op een aantal specifieke plekken te worden geknipt door een speciaal enzym en vervolgens opnieuw verenigd in een kortere mRNA-streng die codeert voor een functioneel eiwit. Daarom wordt de oorspronkelijke coderende DNA-streng niet direct omgezet in eiwit, maar moet deze een wijzigingsstap doorlopen als mRNA om onzinsequenties te verwijderen die niet coderen voor een gen.
Vertaling
Translatie is de laatste stap van het vertalen van een DNA-sequentie in een functioneel eiwit. RNA / eiwit complexe moleculen genaamd "ribosomen" hechten zich aan de gemodificeerde mRNA-streng en vertalen de streng in een keten van eiwitmoleculen. Dit wordt bereikt door overdracht RNA (tRNA) moleculen die specifieke aminozuren dragen naar de ribosomen waar drielettercodes worden gelezen en gekoppeld aan specifieke aminozuren. Zodra de aminozuurketen is gesynthetiseerd, vouwt deze meestal automatisch in een conformatie die hem functioneel maakt. Daarom kan een enkele DNA-mutatie rampzalig zijn. De DNA-mutatie wordt getranscribeerd in een drieletterige mRNA-code die op zijn beurt codeert voor het verkeerde aminozuur. Dit voorkomt daardoor dat de uiteindelijke aminozuurketen correct vouwt tot een functioneel eiwit.