Περιεχόμενο
- Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι το μπλε
- Μεταγραφή σε mRNA
- Το mRNA μετά μεταφράζεται σε πρωτεΐνες σε ριβοσώματα
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, που είναι πιο γνωστό ως DNA, είναι αυτό που χρησιμοποιείται ως γενετικό υλικό κυτταρικής ζωής. Το DNA του που κρατά όλα τα γονίδια μας που μας κάνουν ποιοι είμαστε. Οι πρωτεΐνες που παράγονται από αυτά τα γονίδια επιτρέπουν στα κύτταρα μας να λειτουργούν, που μας δίνουν το χρώμα των μαλλιών μας, που μας βοηθούν να μεγαλώσουμε και να αναπτύξουμε, να καταπολεμήσουμε τις λοιμώξεις κλπ.
Αλλά το DNA λέει πραγματικά στα κύτταρά μας ποιες πρωτεΐνες πρέπει να κάνουν; Η απάντηση είναι Ναί και όχι.
Ενώ το DNA κωδικοποιεί τις πληροφορίες που απαιτούνται για την παρασκευή πρωτεϊνών, το ίδιο το DNA είναι μόνο το μπλε για τις πρωτεΐνες. Προκειμένου οι πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο DNA να γίνουν πρωτεΐνες, πρέπει πρώτα να είναι μεταγραφή σε mRNA και στη συνέχεια μεταφραστεί σε ριβοσώματα για να δημιουργηθεί η πρωτεΐνη.
Αυτή η διαδικασία που δημιούργησε αυτό που είναι γνωστό ως το κεντρικό δόγμα της γενετικής: DNA ➝ RNA ➝ Πρωτεΐνη
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι το μπλε
Το DNA είναι το γενετικό υλικό που χρησιμοποιείται από την κυτταρική ζωή και αποτελείται από υπομονάδες που ονομάζονται νουκλεοτίδια.
Αυτές οι υπομονάδες αποτελούνται από τρία μέρη:
Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικές αζωτούχες βάσεις: αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (C) και κυτοσίνη (C). Η αδενίνη ζεύγνυται πάντα με θυμίνη και η γουανίνη ζευγαρώνει πάντα με κυτοσίνη.
Το DNA είναι ένας τύπος νουκλεϊνικού οξέος που αποτελείται από αυτές τις μεμονωμένες νουκλεοτιδικές υπομονάδες που συναντώνται για να σχηματίσουν δύο κλώνους. Τα φωσφορικά και τα σάκχαρα αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των κλώνων DNA. Οι δύο κλώνοι διατηρούνται μαζί με δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ των αζωτούχων βάσεων.
Αυτές οι αζωτούχες βάσεις που κατέχουν τον κώδικα για τις πρωτεΐνες. Είναι η ειδική σειρά των αζωτούχων βάσεων, γνωστή και ως αλληλουχία DNA, η οποία είναι σαν μια ξένη γλώσσα που μπορεί να μεταφραστεί σε μια πρωτεϊνική αλληλουχία. Κάθε μήκος DNA που συνθέτει τις "οδηγίες" για μια πρωτεΐνη ονομάζεται a γονίδιο.
Μεταγραφή σε mRNA
Πού λοιπόν αρχίζει η παραγωγή πρωτεϊνών; Από τεχνική άποψη, αρχίζει με μεταγραφή.
Η μεταγραφή λαμβάνει χώρα όταν ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση "διαβάζει" μια αλληλουχία ϋΝΑ και το μετατρέπει σε ένα συμπληρωματικό αντίστοιχο κλώνο του mRNA. Το mRNA σημαίνει "αγγελιαφόρο RNA" επειδή χρησιμεύει ως αγγελιοφόρος ή ο μέσος άνθρωπος μεταξύ του κώδικα DNA και της ενδεχόμενης πρωτεΐνης.
Ο κλώνος mRNA είναι συμπληρωματικός του κλώνου DNA που αντιγράφει, εκτός από το ότι αντί της θυμίνης, το RNA χρησιμοποιεί ουρακίλη (U) για να συμπληρώσει την αδενίνη. Μόλις αντιγραφεί αυτή η αλυσίδα, είναι γνωστή ως η προ-mRNA αλυσίδα.
Πριν από το mRNA φεύγει από τον πυρήνα, οι μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες που ονομάζονται "ιντρόνια" λαμβάνονται από την ακολουθία. Αυτό που απομένει, γνωστό ως εξόνια, στη συνέχεια συνδυάζεται μαζί για να σχηματίσει την τελική αλληλουχία mRNA.
Αυτό το mRNA στη συνέχεια αφήνει τον πυρήνα και βρίσκει ένα ριβόσωμα, το οποίο είναι η θέση της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Στα προκαρυωτικά κύτταρα, δεν υπάρχει πυρήνας. Η μεταγραφή του mRNA λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα και συμβαίνει ταυτόχρονα.
Το mRNA μετά μεταφράζεται σε πρωτεΐνες σε ριβοσώματα
Μόλις γίνει το μεταγράφημα mRNA, κατευθύνεται προς ένα ριβόσωμα. Τα ριβοσώματα είναι γνωστά ως εργοστάσιο πρωτεϊνών του κυττάρου από εδώ, όπου το πρωτεϊνικό προϊόν συντίθεται πραγματικά.
Το mRNA αποτελείται από τριάδες βάσεων, οι οποίες ονομάζονται "κωδικόνια". Κάθε κωδικόνιο αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ σε μία αλυσίδα αμινοξέων (γνωστή και ως πρωτεΐνη). Αυτό είναι όπου η "μετάφραση" του κώδικα mRNA λαμβάνει χώρα μέσω του RNA μεταφοράς (tRNA).
Καθώς το mRNA τροφοδοτείται μέσω του ριβοσώματος, κάθε κωδικόνιο ταιριάζει με ένα αντικωδικό (η συμπληρωματική αλληλουχία στο κωδικόνιο) σε ένα μόριο tRNA. Κάθε μόριο tRNA φέρει ένα ειδικό αμινοξύ που αντιστοιχεί σε κάθε κωδικόνιο. Για παράδειγμα, το AUG είναι ένα κωδικόνιο που αντιστοιχεί στο αμινοξύ μεθειονίνη.
Όταν το κωδικόνιο στο mRNA ταιριάζει με το αντικωδικό επί ενός tRNA, αυτό το αμινοξύ προστίθεται στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα αμινοξέων. Μόλις προστεθεί το αμινοξύ στην αλυσίδα, το tRNA εξέρχεται από το ριβόσωμα για να δημιουργήσει χώρο για την επόμενη αντιστοίχιση mRNA και tRNA.
Αυτό συνεχίζεται και η αλυσίδα αμινοξέων αυξάνεται μέχρις ότου μεταφραστεί ολόκληρο το μεταγράφημα mRNA και συντίθεται η πρωτεΐνη.