Den tvåsträngade, dubbla spiralformade molekylen deoxiribonukleinsyra (DNA) lagrar den genetiska koden för de flesta organismer. DNA innehåller inte bara genetiska instruktioner för celldelning och reproduktion, utan det fungerar också som basen för tusentals proteiner. Detta innebär två processer: transkription och översättning.
TL; DR (för lång; läste inte)
För proteinsyntes måste messenger-RNA göras från en DNA-sträng som kallas mallen. strå. Den andra strängen, kallad den kodande strängen, matchar messenger-RNA i sekvens förutom för dess användning av uracil istället för tymin.
Transkription
För proteinsyntes måste DNA först kopieras till messenger ribonukleinsyra, eller mRNA. Denna process kallas transkription. MRNA har kodningsinformationen för att göra proteiner. Till skillnad från DNA är RNA enkelsträngat och inte spiralformigt. Den innehåller ribos istället för deoxiribos, och dess nukleotidbaser skiljer sig genom att ha uracil (U) istället för tymin (T).
Ursprungligen måste enzymet RNA-polymeras sammansätta pre-mRNA-molekylen som kompletterar en sektion av en DNA: s två strängar. Eftersom målet inte är replikering utan proteinsyntes, behöver bara en DNA-sträng kopieras. RNA-polymeraset fästs först till den dubbla spiralen av DNA och arbetar med proteiner som kallas transkriptionsfaktorer för att bestämma vilken information som behöver transkriberas. RNA-polymeras och transkriptionsfaktorer binder till denna DNA-sträng, kallad mallsträngen.
Enheten av RNA-polymeras och transkriptionsfaktorer rör sig längs strängen i en 3 'till 5' (3 prim till 5 prim) riktning och gör en ny sträng av mRNA med komplementära baspar. RNA-polymeras bygger mRNA med ytterligare nukleotider i töjning. De komplementära nukleotiderna i mRNA skiljer sig dock från DNA genom att uracil ersätter tymin. MRNA körs i en 5 'till 3' (5 prim till 3 prim) riktning. Efter förlängning avskiljs mRNA från DNA-mallsträngen vid avslutning. Sedan tjänar mRNA antingen i en roll som budbärare i cellen, eller så används det i proteinbildning eller översättning.
Översättning
Det nyligen monterade mRNA kan börja översättningen. Översättning innebär att man läser mRNA för att generera nya proteiner. Kodoner, sekvenser i kombinationer av tre av mRNA-nukleotiderna A, C, G eller U utgör aminosyror. Ribosomer, cellernas proteinframställningsenheter, arbetar med att bygga nya proteiner från kedjor av dessa aminosyror.
Mall Strand
DNA-strängen som mRNA är byggd från kallas mallsträngen eftersom den fungerar som en mall för transkription. Det kallas också antisense-strängen. Mallsträngen går i en 3 'till 5'-riktning.
Kodningssträng
Strängen av DNA som inte används som en mall för transkription kallas den kodande strängen, eftersom den motsvarar samma sekvens som mRNA som kommer att innehålla de kodonsekvenser som är nödvändiga för att bygga proteiner. Den enda skillnaden mellan den kodande strängen och den nya mRNA-strängen är istället för tymin, uracil tar sin plats i mRNA-strängen. Den kodande strängen kallas också senssträngen. Den kodande strängen löper i en 5 'till 3' riktning.
De dubbla processerna för transkription och översättning kunde inte fortsätta utan den dubbelsträngade naturen hos DNA-dubbelhelixen.