Boundless Biology (Čeština)

The Central Dogma: DNA Encodes RNA and RNA Encodes Protein

Centrální dogma popisuje tok genetické informace z DNA do RNA k proteinu.

Genetický kód je degenerovaný a univerzální

Genetický kód je zdegenerovaný, protože existuje 64 možných tripletů nukleotidů (43), což je mnohem více než počet aminokyselin. Tyto nukleotidové triplety se nazývají kodony; instruují přidání specifické aminokyseliny k polypeptidovému řetězci. Šedesát jedna z kodonů kóduje dvacet různých aminokyselin. Většina z těchto aminokyselin může být kódována více než jedním kodonem. Tři ze 64 kodonů ukončují syntézu proteinů a uvolňují polypeptid z translačního aparátu. Tyto trojčata se nazývají stop kodony. Stop kodon UGA se někdy používá ke kódování 21. aminokyseliny zvané selenocystein (Sec), ale pouze v případě, že mRNA navíc obsahuje specifickou sekvenci nukleotidů nazývanou sekvenci selenocysteinu (SECIS). Stop kodon UAG někdy používá několik druhů mikroorganismů ke kódování 22. aminokyseliny zvané pyrrolysin (Pyl). Kodon AUG má také speciální funkci. Kromě specifikace aminokyseliny methionin slouží také jako startovací kodon pro zahájení translace. Čtecí rámec pro překlad je nastaven startovacím kodonem AUG.

Genetický kód je univerzální. Až na několik výjimek používají prakticky všechny druhy pro syntézu proteinů stejný genetický kód. Univerzální povaha genetického kódu je silným důkazem toho, že veškerý život na Zemi sdílí společný původ.

The Central Dogma: DNA Encodes RNA, RNA Encodes Protein

Ústřední dogma molekulární biologie popisuje tok genetické informace v buňkách z DNA na messenger RNA (mRNA) na protein. Uvádí, že geny specifikují sekvenci molekul mRNA, které zase specifikují sekvenci proteinů. Protože informace uložené v DNA jsou pro buněčnou funkci tak zásadní, udržuje buňka DNA chráněnou a kopíruje ji ve formě RNA. Enzym přidává jeden nukleotid k řetězci mRNA pro každý nukleotid, který čte ve vlákně DNA. Překlad této informace na protein je složitější, protože tři nukleotidy mRNA odpovídají jedné aminokyselině v polypeptidové sekvenci.

Transkripce: DNA na RNA

Transkripce je proces vytváření komplementární RNA kopie sekvence DNA. RNA i DNA jsou nukleové kyseliny, které používají páry bází nukleotidů jako doplňkový jazyk, který mohou enzymy převádět tam a zpět z DNA na RNA. Během transkripce je sekvence DNA čtena RNA polymerázou, která produkuje komplementární, antiparalelní řetězec RNA. Na rozdíl od replikace DNA vede transkripce k RNA komplementu, který nahrazuje RNA uracil (U) ve všech případech, kdy by došlo k DNA thyminu (T). Transkripce je prvním krokem v genové expresi. Úsek DNA transkribovaný do molekuly RNA se nazývá transkript. Některé transkripty se používají jako strukturní nebo regulační RNA a jiné kódují jeden nebo více proteinů. Pokud transkribovaný gen kóduje protein, výsledkem transkripce je messenger RNA (mRNA), která se poté použije k vytvoření tohoto proteinu v procesu translace.

Překlad: RNA na protein

Překlad je proces, při kterém je mRNA dekódována a překládána za vzniku polypeptidové sekvence, jinak známé jako protein. Tato metoda syntézy proteinů je řízena mRNA a je prováděna pomocí ribozomu, velkého komplexu ribozomálních RNA (rRNA) a proteinů. V překladu buňka dekóduje genetickou zprávu mRNA a sestaví zcela nový polypeptidový řetězec. Přenos RNA nebo tRNA překládá sekvenci kodonů na řetězci mRNA. Hlavní funkcí tRNA je přenos volné aminokyseliny z cytoplazmy do ribozomu, kde je připojena k rostoucímu polypeptidovému řetězci. tRNA pokračují v přidávání aminokyselin k rostoucímu konci polypeptidového řetězce, dokud nedosáhnou stop kodonu na mRNA. Ribosom poté uvolní dokončený protein do buňky.