Översättning av genetisk kod från dess deoxyribonukleinsyraform bestående av en kedja med fyra upprepande bokstäver till en slutlig proteinprodukt bestående av aminosyror är en väl förstådd process. Ett sätt att beskriva processen är att föreställa sig att en enda sträng av en kromosom är som en bokhylla fylld med hur böcker skrivna på ett främmande språk. En översättare kan ta en bok från hyllan och börja skriva över koden på papper. Han översätter sedan de främmande tecknen till ord som en läsare kan förstå. Läsaren fortsätter sedan att bygga ett användbart projekt baserat på de översatta instruktionerna.
DNA-basics
DNA består av två polynukleotidkedjor som viks runt varandra i en dubbelhelikix. Varje nukleotid av båda kedjorna har en kvävebas. Varje bas har fäst den antingen en adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller tymin (T) -molekyl. De två polynukleotidkedjorna binder till varandra via svaga vätebindningar mellan C-och-G-parade molekyler och A-och-T-parade molekyler. Denna unika CG /AT-bindning gör det möjligt för DNA-strängarna att separera temporärt, medan ett enzym unzips dubbelhelixen i sektioner av enkla strängar för transkription i strängar av messenger RNA.
mRNA Basics
En sträng av messenger RNA (mRNA) är en exakt kopia av en DNA-sträng, med undantag för att varje tymin (T) ersätts med en uracil (U) -molekyl. En kedja av mRNA-molekyler bestående av G, CA och U-molekyler är anordnad i en tripletkod, såsom CAC, UUA och CUG. Denna sekvens av tripletkoder är en kopia av DNA-sekvensen GTGAATGAC. Trebokstavskoden translateras senare till protein genom särskilda RNA /proteinkomplex som känner igen trebokstavskoden och bygger en aminosyresträng som matchar koden. Till exempel matchas mRNA-koden AUG med aminosyran metionin.
Transkription
Transkription uppstår när ett RNA-polymerasenzym rider längs en specifik region i en enda DNA-sträng och syntetiserar (transkriberar ) en mRNA-kopia. Typiskt modifieras mRNA-strängen genom att snippas i flera specifika fläckar av ett speciellt enzym och återanslutes sedan till en kortare mRNA-sträng som kodar för ett funktionellt protein. Därför translateras den ursprungliga kodande DNA-strängen inte direkt till protein, utan måste gå genom ett förändringssteg som mRNA för att avlägsna nonsenssekvenser som inte kodar för en gen.
Översättning
Översättning är det sista steget att översätta en DNA-sekvens i ett funktionellt protein. RNA /proteinkomplexmolekyler som kallas "ribosomer" fäster sig till den modifierade mRNA-strängen och översätter strängen till en kedja av proteinmolekyler. Detta åstadkommes genom överförings-RNA (tRNA) -molekyler som bär specifika aminosyror till ribosomer där trebokstavskoder läses och matchas med specifika aminosyror. När aminosyrakedjan syntetiseras viks den vanligen automatiskt i en konformation som gör den funktionell. Det är därför en enda DNA-mutation kan vara katastrofal. DNA-mutationen transkriberas till en tre-bokstavs mRNA-kod som i sin tur kodar för fel aminosyra. Detta förhindrar därmed den slutliga aminosyrakedjan från att vikas korrekt in i ett funktionellt protein.
