Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvorfor er DNA livets udskrift?

Hver levende organisme afhænger af dets proteiner for dets eksistens. I mange organismer udgør proteiner selve levende væsens struktur, men selv i planter - hvor strukturerne er bygget mere fra sukkerarter - udfører proteiner de funktioner, der tillader en organisme at leve. Hver type organisme og hvert organ i en kompleks organisme er defineret af de proteiner, som den er sammensat af. Så hvad som helst, der organiserer proteinerne i et levende væsen, er at give planen for at opbygge den organisme. DNA gør netop det: Det giver information til opbygning af alle proteinerne indenfor hver levende ting på jorden.

DNA-struktur

DNA er et langt, dobbeltstrenget molekyle, der består af to enkeltmolekylære kæder indpakket omkring hinanden. Hver streng består af en række baser forbundet med hinanden gennem en rygrad af sukkermolekyler. Der er fire forskellige baser: adenin, guanin, cytosin og thymin. De refereres meget ofte til deres første initialer: A, G, C og T. Ordren af ​​disse baser på en DNA-streng hedder sekvensen. Sekvensen på en streng af DNA matches af en komplementær sekvens på dens modsatte, matchede streng. A er matchet med T og C er matchet med G. Så hvor en DNA-streng har en CAATGC, vil den anden have en GTTACG.

Læsning af DNA

Det normale dobbeltstrengede DNA-molekyle er viklet omkring sig selv på en sådan måde, at sekvensen er utilgængelig. Det vil sige, baserne er beskyttet mod kemiske interaktioner. Det første trin i at producere et protein fra DNA er at pakke ud den dobbelte streng. Et molekyle kaldet RNA Polymerase tager fat på det dobbeltstrengede DNA og adskiller det fra hinanden kun på ét sted. Det "læser" den base, der eksponeres og bygger et andet langtstrenget molekyle, RNA. RNA ligner meget DNA, undtagen i nogle få henseender. For det første er det et enkeltstrenget molekyle. For det andet bruger den uracil, U, i stedet for thymin, T. Så RNA-polymerase bygger en streng af RNA, der supplerer DNA'et. En DNA-sekvens af CGGATACTA ville blive transkriberet til en RNA-streng af GCCUAUGAU. Når der fremstilles proteiner, kaldes RNA, der er bygget på denne måde, messenger RNA eller mRNA.

mRNA til protein

Selv om detaljerne varierer afhængigt af den specifikke organisme, er det næste trin generelt det samme for alle levende væsener. MRNA'et forbinder med ribosom, hvilket er et stort proteinkompleks, der virker som en proteinfabrik. Ribosomet opretter en samlebånd, hvor sekvensen af ​​mRNA'et overføres til et andet konstruktionsområde, hvor aminosyrer sættes sammen. Hvor processen med opbygning af mRNA er en en-til-en kode, hvor en base i DNA fører til en base i RNA, læser processen med at bygge proteiner tre mRNA baser ad gangen. De tre bogstaver "koder" i mRNA refererer til specifikke aminosyrer. Disse aminosyrer forbinder hinanden i den rækkefølge, der er specificeret af mRNA'et, hvilket skaber proteiner.

Kompleksitet

Så bliver sekvensen fra DNA overført til mRNA, som derefter indeholder de oplysninger, der anvendes til bygge proteiner. Der er meget komplekse signaler, der udløser begyndelsen og slutningen af ​​byggeprocessen. Alt fra den måde, du føler for den måde, du fordøjer din mad på, styres af proteinerne i dine celler. Når din krop har brug for mere eller mindre et specifikt protein, tilpasser forskellige molekylære signaler den hastighed, hvormed informationen fra DNA bruges til at opbygge proteiner. Så selvom DNA ikke udgør dine knogler eller hjælper dig med at løbe, indeholder den al information til at opbygge proteinerne, der gør disse job for dig. Derfor kaldes det livets plan.