Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Wat is transcriptie?
- Basisparen begrijpen
- MRNA-transcripties bouwen
- Waarom transcriptie ertoe doet
Als je aan je genetische materiaal denkt, stel je je waarschijnlijk de genen voor die verantwoordelijk zijn voor je oogkleur of je lengte. Hoewel je DNA zeker aspecten van je uiterlijk bepaalt, codeert het ook voor alle moleculen waarmee je lichaamssystemen kunnen functioneren. Het synthetiseren van die moleculen vereist een tussenpersoon om het DNA blauw uit de kern en in de rest van de cel te dragen. Die belangrijke taak hoort bij messenger RNA.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Dubbelstrengig DNA bevat basen (A, T, G en C) die altijd in dezelfde paren binden (A-T en G-C). Tijdens transcriptie reist RNA-polymerase langs de DNA-matrijsstreng, coderend voor een kort, enkelstrengig messenger-RNA dat overeenkomt met de DNA-coderende streng met een vijfde base (U) gesubstitueerd voor elke T. Een DNA-coderende strengsequentie AGCAATC paren met DNA-matrijsstreng volgorde TCGTTAG. De mRNA-sequentie AGCAAUC komt overeen met de coderende strengsequentie met de U / T-verandering.
Wat is transcriptie?
Door het transcriptieproces kan een enzym, RNA-polymerase, aan uw DNA binden en de waterstofbruggen uitpakken die de twee strengen bij elkaar houden. Dit vormt een bel van open DNA van ongeveer tien basen lang. Terwijl het enzym deze kleine reeks DNA naar beneden verplaatst, leest het de code en produceert het een korte streng messenger RNA (mRNA) dat overeenkomt met de coderende streng van uw DNA. Het mRNA reist vervolgens uit de kern en brengt dat stukje van uw genetische code naar het cytoplasma waar de code kan worden gebruikt om moleculen zoals eiwitten te bouwen.
Basisparen begrijpen
De feitelijke codering van het mRNA-transcript is heel eenvoudig. DNA bevat vier basen: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Omdat DNA dubbelstrengig is, houden de strengen elkaar vast waar de basen paren. A koppelt altijd met T en G koppelt altijd met C.
Wetenschappers noemen de twee strengen van je DNA de coderende streng en de sjabloonstreng. RNA-polymerase bouwt het mRNA-transcript op met behulp van de sjabloonstreng. Stel je voor dat je coderingsstreng AGCAATC leest. Aangezien de sjabloonstreng basenparen moet bevatten die precies met de coderingsstreng binden, leest de sjabloon TCGTTAG.
MRNA-transcripties bouwen
MRNA bevat echter een essentieel verschil in zijn volgorde: in plaats van elke thymine (T) bevat mRNA een uracil (U) -substitutie. Thymine en uracil zijn bijna identiek. Wetenschappers geloven dat de A-T-binding verantwoordelijk is voor de vorming van de dubbele helix; omdat mRNA slechts een klein onderdeel is en niet hoeft te worden gedraaid, maakt deze vervanging de overdracht van informatie voor de machines van uw cel eenvoudiger.
Kijkend naar de eerdere sequentie, zou een mRNA-transcript geconstrueerd met behulp van de matrijsstreng AGCAAUC lezen omdat het de basen bevat die paren met de matrijsstreng van het DNA (met de uracil-substitutie). Als u de coderingsstreng (AGCAATC) vergelijkt met dit transcript (AGCAAUC), kunt u zien dat ze precies hetzelfde zijn behalve de verandering van thymine / uracil. Wanneer het mRNA in het cytoplasma reist om dit blauw af te leveren, komt de code die het draagt overeen met de oorspronkelijke coderingssequentie.
Waarom transcriptie ertoe doet
Soms ontvangen studenten opdrachten waarin ze worden gevraagd de sequentieveranderingen van coderingsstreng naar sjabloonstreng naar mRNA te schrijven, waarschijnlijk als een manier om de student te helpen het transcriptieproces te leren. In het echte leven is het begrijpen van deze sequenties cruciaal omdat zelfs extreem kleine veranderingen (zoals een substitutie met één base) het gesynthetiseerde eiwit kunnen veranderen. Soms sporen wetenschappers zelfs menselijke ziekten terug naar deze kleine veranderingen of mutaties. Hiermee kunnen wetenschappers menselijke ziekten bestuderen en onderzoeken hoe processen zoals transcriptie en eiwitsynthese werken.
Je DNA is verantwoordelijk voor voor de hand liggende functies zoals oogkleur of lengte, maar ook voor de moleculen die je lichaam bouwt en gebruikt. Het leren van de volgorde verandert van coderend DNA naar template-DNA naar mRNA is de eerste stap om te begrijpen hoe deze processen werken.