Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τι είναι η μεταγραφή;
- Κατανόηση των ζευγών βάσης
- Δημιουργία μεταγραφών mRNA
- Γιατί τα θέματα μεταγραφής
Όταν σκέφτεστε το γενετικό σας υλικό, πιθανόν να απεικονίσετε τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για το χρώμα των ματιών σας ή το ύψος σας. Ενώ το DNA σας καθορίζει σίγουρα πτυχές της εμφάνισής σας, κωδικοποιεί επίσης όλα τα μόρια που επιτρέπουν στα συστήματα του σώματός σας να λειτουργούν. Η σύνθεση αυτών των μορίων απαιτεί έναν ενδιάμεσο να μεταφέρει το DNA blue από τον πυρήνα και στο υπόλοιπο κύτταρο. Αυτή η σημαντική δουλειά ανήκει στο αγγελιοφόρο RNA.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Το δίκλωνο ϋΝΑ περιέχει βάσεις (Α, Τ, G και C) που δεσμεύονται πάντοτε στα ίδια ζεύγη (Α-Τ και Ο-Ο). Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, η πολυμεράση RNA ταξιδεύει κατά μήκος του κλώνου μήτρας ϋΝΑ, που κωδικοποιεί ένα σύντομο, μονόκλωνο αγγελιαφόρο RNA το οποίο ταιριάζει με τον κλώνο κωδικοποίησης ϋΝΑ με μια πέμπτη βάση (U) υποκατεστημένη για κάθε Τ. Η αλληλουχία κλώνου DNA που κωδικοποιεί AGCAATC ζεύγη με ϋΝΑ μήτρα εκμαγείου αλληλουχία TCGTTAG. Η αλληλουχία mRNA AGCAAUC ταιριάζει με την ακολουθία αλυσίδας κωδικοποίησης με την αλλαγή U / Τ.
Τι είναι η μεταγραφή;
Η διαδικασία της μεταγραφής επιτρέπει σε ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση να δεσμευτεί στο DNA σας και να αποσυμπιέσει τους δεσμούς υδρογόνου που συγκρατούν τα δύο σκέλη μαζί. Αυτό σχηματίζει μία φυσαλίδα ανοιχτού DNA περίπου δέκα βάσεων. Καθώς το ένζυμο κινείται προς τα κάτω αυτή τη μικρή ακολουθία DNA, διαβάζει τον κώδικα και παράγει ένα σύντομο κλώνο αγγελιαφόρου RNA (mRNA) που ταιριάζει με τον κωδικοποιητικό κλώνο του DNA σας. Το mRNA έρχεται στη συνέχεια έξω από τον πυρήνα, φέρνοντας το κομμάτι του γενετικού σας κώδικα στο κυτταρόπλασμα, όπου ο κώδικας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μορίων όπως οι πρωτεΐνες.
Κατανόηση των ζευγών βάσης
Η πραγματική κωδικοποίηση του μεταγραφήματος mRNA είναι πολύ απλή. Το DNA περιέχει τέσσερις βάσεις: αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (G) και κυτοσίνη (C). Δεδομένου ότι το DNA είναι διπλής έλικας, οι κλώνοι συγκρατούνται μαζί όπου ζεύγη βάσεων. A πάντα ζεύγη με T, και G πάντα ζεύγη με C.
Οι επιστήμονες αποκαλούν τα δύο σκέλη του DNA σας το κλώνο κωδικοποίησης και το πρότυπο σκέλος. Η πολυμεράση RNA δημιουργεί το μεταγράφημα mRNA χρησιμοποιώντας τον πρότυπο κλώνο. Για να απεικονίσετε, φανταστείτε ότι το κώδικά σας κωδικοποιεί το AGCAATC. Εφόσον ο κλώνος εκμαγείου πρέπει να περιέχει ζεύγη βάσεων που συνδέονται ακριβώς με τον κλώνο κωδικοποίησης, το πρότυπο αναγιγνώσκει TCGTTAG.
Δημιουργία μεταγραφών mRNA
Ωστόσο, το mRNA περιέχει μια ουσιαστική διαφορά στην αλληλουχία του: Στη θέση κάθε θυμίνης (Τ), το mRNA περιέχει υποκατάσταση ουρακίλης (U). Η θυμίνη και η ουρακίλη είναι σχεδόν όμοια. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο δεσμός Α-Τ είναι υπεύθυνος για το σχηματισμό της διπλής έλικας. δεδομένου ότι το mRNA είναι μόνο ένα μικρό σκέλος και δεν χρειάζεται να περιστρέφεται, αυτή η υποκατάσταση καθιστά ευκολότερη τη μεταφορά πληροφοριών για τα μηχανήματα του κυττάρου σας.
Εξετάζοντας την προηγούμενη αλληλουχία, ένα mRNA μεταγράφημα που κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας τον πρότυπο κλώνο θα διαβάσει το AGCAAUC αφού περιέχει τις βάσεις που ζευγαρώνουν με τον πρότυπο κλώνο του DNA (με την υποκατάσταση ουρακίλης). Εάν συγκρίνετε τον κλώνο κωδικοποίησης (AGCAATC) με αυτό το αντίγραφο (AGCAAUC), μπορείτε να δείτε ότι είναι ακριβώς το ίδιο, εκτός από την αλλαγή της θυμίνης / ουρακίλης. Όταν το mRNA ταξιδεύει στο κυτταρόπλασμα για να παραδώσει αυτό το μπλε χρώμα, ο κώδικας που μεταφέρει αντιστοιχεί στην αρχική ακολουθία κωδικοποίησης.
Γιατί τα θέματα μεταγραφής
Μερικές φορές οι φοιτητές λαμβάνουν αναθέσεις που τους ζητούν να γράψουν τις αλλαγές αλληλουχίας από την κωδικοποίηση του κλώνου στο πρότυπο κλώνο στο mRNA, πιθανώς ως ένας τρόπος για να βοηθήσει τον μαθητή να μάθει τη διαδικασία της μεταγραφής. Στην πραγματική ζωή, η κατανόηση αυτών των αλληλουχιών είναι ζωτικής σημασίας επειδή ακόμη και εξαιρετικά μικρές αλλαγές (όπως μια υποκατάσταση μιας βάσης) μπορούν να μεταβάλλουν τη συνθεμένη πρωτεΐνη. Μερικές φορές οι επιστήμονες εντοπίζουν ακόμη και τις ανθρώπινες ασθένειες πίσω σε αυτές τις μικροσκοπικές αλλαγές ή μεταλλάξεις. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν την ανθρώπινη νόσο και να διερευνήσουν πώς λειτουργούν διαδικασίες όπως η μεταγραφή και η σύνθεση πρωτεϊνών.
Το DNA σας είναι υπεύθυνο για εμφανή χαρακτηριστικά όπως το χρώμα των ματιών ή το ύψος αλλά και για τα μόρια που το σώμα σας χτίζει και χρησιμοποιεί. Η εκμάθηση των αλλαγών αλληλουχίας από την κωδικοποίηση του DNA στο πρότυπο DNA στο mRNA είναι το πρώτο βήμα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν αυτές οι διαδικασίες.