Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Biologi

Sådan fungerer DNA-oversættelse:Fra genetisk kode til proteinsyntese

Af Timothy Boyer , Molekylær Biolog – Opdateret 30. august 2022

DNA:The Blueprint of Life

DNA er en dobbeltspiralformet polymer sammensat af to antiparallelle polynukleotidstrenge. Hver streng bærer en sekvens af nukleotider, hver med en nitrogenholdig base:adenin (A), cytosin (C), guanin (G) eller thymin (T). De komplementære baser parrer sig gennem hydrogenbindinger (A–T, C–G), et træk, der tillader strengene at adskilles midlertidigt under transkription.

Messenger RNA:Transskriptionsproduktet

Under transkription kopieres et segment af en DNA-streng af RNA-polymerase til messenger-RNA (mRNA). I denne kopi er thymin (T) erstattet af uracil (U), hvilket giver et enkeltstrenget RNA, der bevarer den oprindelige kodende sekvens. mRNA'et behandles:introner fjernes ved splejsning, og de resterende exoner ligeres for at danne et modent transkript, der kan translateres.

Transkription:Fra DNA til mRNA

RNA-polymerase læser template-DNA-strengen og syntetiserer en komplementær mRNA-streng i 5'→3'-retningen. Enzymet holder pause ved specifikke steder, hvor splejsningsfaktorer genkender splejsningsdonor- og acceptorsteder, udskærer ikke-kodende introner og forbinder exoner til en kontinuerlig kodende sekvens. Resultatet er et klar-til-translate mRNA-molekyle.

Oversættelse:Ribosomer bygger proteiner

Ribosomet binder sig til det behandlede mRNA og aflæser dets nukleotidsekvens i sæt af tre baser - kodoner - som hver specificerer en enkelt aminosyre. Overfør RNA (tRNA) molekyler, der hver bærer en særskilt aminosyre, matcher deres anticodon med det tilsvarende kodon på mRNA'et. Denne sekventielle tilføjelse af aminosyrer producerer en polypeptidkæde, der foldes til et funktionelt protein.

En enkelt nukleotidændring i DNA'et kan ændre et kodon, hvilket fører til en forkert aminosyre i polypeptidet. Sådanne missense-mutationer forstyrrer ofte proteinets tredimensionelle struktur og forringer dets biologiske aktivitet, hvilket understreger den præcision, der kræves for cellulær funktion.

Referencer

Varme artikler