Oversættelse (biologi): Definition, trin, diagram

DNA (deoxyribonukleinsyre) er det genetiske materiale i alt kendt liv fra den enkleste en-cellede bakterie til den mest storslåede fem ton elefant på den afrikanske slette. "Genetisk materiale" henviser til molekylerne, der indeholder to vigtige sæt instruktioner: Den ene til at fremstille proteiner til celleens nuværende behov, og den anden til at fremstille kopier af sig selv eller replikere, så nøjagtigt den samme genetiske kode kan bruges i fremtiden generationer af celler.

At holde cellen i live længe til at reproducere kræver en lang række af disse proteinprodukter, som DNA bestiller via mRNA (messenger ribonucleic acid), det skaber som udsending til ribosomerne, hvor proteiner er faktisk syntetiseret. Kodning af genetisk information ved hjælp af DNA til messenger-RNA kaldes transkription, mens frembringelse af proteiner på baggrund af retninger fra mRNA kaldes translation.

Oversættelse involverer sammenlægning af proteiner via peptidbindinger til dannelse af lange kæder af aminosyrer eller monomerer i dette skema. Der findes 20 forskellige aminosyrer, og den menneskelige krop har brug for nogle af hver af disse for at overleve. Proteinsyntesen i oversættelse involverer et koordineret møde af mRNA, aminoacyl-tRNA-komplekser og et par ribosomale underenheder, blandt andre spillere.
Sciencing Video Vault - Nukleinsyrer: En oversigt

Nukleinsyrer består af gentagne underenheder eller monomerer, kaldet nukleotider. Hvert nukleotid består på sin side af tre forskellige komponenter: et ribose (fem-carbon) sukker, en til tre fosfatgrupper og en nitrogenholdig base. Hver nukleinsyre har en af fire mulige baser i hvert nukleotid, hvoraf to er puriner, og hvoraf to er pyrimidiner. Forskellene i baserne mellem nukleotider er, hvad der giver forskellige nukleotider deres essentielle karakter.

Nukleotider kan eksistere uden for nukleotider, og faktisk er nogle af disse nukleotider centrale i hele metabolismen. Nukleotiderne adenosindiphosphat (ADP) og adenosintrifosfat (ATP) er kernen i ligningerne, hvori energi til cellulær brug udvindes fra de kemiske bindinger af næringsstoffer. Nukleotiderne i nukleinsyrer har imidlertid kun et fosfat, der deles med det næste nukleotid i nukleinsyrestrengen.
Grundlæggende forskelle mellem DNA og RNA

På molekylært niveau adskiller DNA sig fra RNA på to måder. Den ene er, at sukkeret i DNA er deoxyribose, mens det i RNA er ribose (deraf deres respektive navne). Deoxyribose adskiller sig fra ribose, idet den i stedet for at have en hydroxyl (-OH) -gruppe i nummer-2-carbonpositionen har et hydrogenatom (-H). Deoxyribose er således et iltatom, der er mindre end ribose, og derfor "deoxy."

Den anden strukturelle forskel mellem nukleinsyrerne ligger i sammensætningen af deres nitrogenholdige baser. DNA og RNA indeholder begge de to purinbaser adenin (A) og guanin (G) såvel som pyrimidinbase-cytosin (C). Men mens den anden pyrimidinbase i DNA er thymin (T) i RNA, er denne base uracil (U).

Som det sker, binder A i nukleinsyrer sig til og kun til T (eller U, hvis molekyle er RNA), og C binder til og kun til G. Dette specifikke og unikke komplementære baseparringsarrangement er påkrævet for korrekt transmission af DNA-information til mRNA-information i transkription og mRNA-information til tRNA-information under translation.
Andre forskelle Mellem DNA og RNA

På et mere makroniveau er DNA dobbeltstrenget, mens RNA er enkeltstrenget. Specifikt har DNA form af en dobbelt helix, der er som en stige, der er snoet i forskellige retninger i begge ender. Strengene er bundet ved hvert nucleotid af deres respektive nitrogenholdige baser. Dette betyder, at et "A" -bærende nukleotid kun kan have et "T" -bærende nukleotid på dets "partner" -nukleotid. Dette betyder, at de to DNA-strenge samlet set er komplementære til hinanden.

DNA-molekyler kan være tusinder af baser (eller mere rigtigt, basepar
) lang . Faktisk er et humant kromosom intet andet end en enkelt meget lang streng DNA koblet til en god del protein. RNA-molekyler af alle typer har på den anden side en tendens til at være relativt små.

Desuden findes DNA primært i kernerne i eukaryoter, men også i mitokondrier og chloroplaster. På den anden side findes mest RNA i kernen og cytoplasmaet. Som du snart ser, kommer RNA i forskellige typer.
RNA-typer

RNA findes i tre primære typer. Den første er mRNA, som er fremstillet af en DNA-skabelon under transkription i kernen. Når den er afsluttet, går mRNA-strengen vej ud af kernen via en pore i den nukleare konvolut og ender op med at dirigere showet mod ribosomet, stedet for proteinoversættelse.

Den anden type RNA er transfer RNA (tRNA). Dette er et mindre nukleinsyremolekyle og kommer i 20 undertyper, en for hver aminosyre. Dets formål er at transportere sin "tildelte" aminosyre til oversættelsesstedet på ribosomet, så det kan føjes til det voksende polypeptid (lille protein, ofte i gang) -kæde.

Den tredje type RNA er ribosomalt RNA (rRNA). Denne type RNA udgør en betydelig del af massen af ribosomer, med proteiner, der er specifikke for ribosomer, udgør resten af massen.
Før oversættelse: Oprettelse af en mRNA-skabelon

Den ofte citerede "centrale" dogme "i molekylærbiologi er DNA til RNA til protein
. Udtrykt endnu mere kortfattet kan det sættes transkription til oversættelse
. Transkription er det første definitive trin mod proteinsyntese eller en af de igangværende nødvendigheder af en hvilken som helst celle.

Denne proces begynder med afvikling af DNA-molekylet til enkeltstrenge, så de enzymer og nukleotider, der deltager i transkription, har plads til flytte til scenen. Derefter samles en streng af mRNA langs en af DNA-strengene ved hjælp af enzymet mRNA-polymerase. Denne mRNA-streng har en basesekvens, der er komplementær med den for skabelonstrengen, med undtagelse af det faktum, at U vises, uanset hvor T ville vises i DNA.