Boundless Biology (Polski)

Centralny dogmat: DNA koduje RNA, a RNA koduje białko

Centralny dogmat opisuje przepływ informacji genetycznej z DNA przez RNA do białka.

Kod genetyczny jest zdegenerowany i uniwersalny

Kod genetyczny jest zdegenerowany, ponieważ istnieje 64 możliwych trojaczków nukleotydów (43), czyli znacznie więcej niż liczba aminokwasów. Te tryplety nukleotydów nazywane są kodonami; instruują dodanie określonego aminokwasu do łańcucha polipeptydowego. Sześćdziesiąt jeden z kodonów koduje dwadzieścia różnych aminokwasów. Większość z tych aminokwasów może być kodowana przez więcej niż jeden kodon. Trzy z 64 kodonów kończą syntezę białka i uwalniają polipeptyd z mechanizmu translacji. Te trojaczki nazywane są kodonami stop. Kodon stop UGA jest czasami używany do kodowania 21. aminokwasu zwanego selenocysteiną (Sec), ale tylko wtedy, gdy mRNA dodatkowo zawiera specyficzną sekwencję nukleotydów zwaną sekwencją insercji selenocysteiny (SECIS). Kodon stop UAG jest czasami używany przez kilka gatunków mikroorganizmów do kodowania 22. aminokwasu zwanego pirolizyną (Pyl). Kodon AUG ma również specjalną funkcję. Oprócz określenia aminokwasu metioniny służy również jako kodon startowy do zainicjowania translacji. Ramka odczytu do tłumaczenia jest ustawiana przez kodon początkowy AUG.

Kod genetyczny jest uniwersalny. Z kilkoma wyjątkami praktycznie wszystkie gatunki wykorzystują ten sam kod genetyczny do syntezy białek. Uniwersalność kodu genetycznego jest potężnym dowodem na to, że całe życie na Ziemi ma wspólne pochodzenie.

Centralny dogmat: DNA koduje RNA, RNA koduje białko

Centralny dogmat biologii molekularnej opisuje przepływ informacji genetycznej w komórkach od DNA do informacyjnego RNA (mRNA) do białka. Stwierdza, że geny określają sekwencję cząsteczek mRNA, które z kolei określają sekwencję białek. Ponieważ informacje przechowywane w DNA mają kluczowe znaczenie dla funkcji komórki, komórka chroni DNA i kopiuje je w postaci RNA. Enzym dodaje jeden nukleotyd do nici mRNA na każdy nukleotyd, który odczytuje w nici DNA. Tłumaczenie tej informacji na białko jest bardziej złożone, ponieważ trzy nukleotydy mRNA odpowiadają jednemu aminokwasowi w sekwencji polipeptydu.

Transkrypcja: DNA na RNA

Transkrypcja to proces tworzenia komplementarna kopia RNA sekwencji DNA. Zarówno RNA, jak i DNA są kwasami nukleinowymi, które używają par zasad nukleotydów jako języka komplementarnego, który enzymy mogą konwertować z DNA na RNA. Podczas transkrypcji sekwencja DNA jest odczytywana przez polimerazę RNA, która wytwarza komplementarną, antyrównoległą nić RNA. W przeciwieństwie do replikacji DNA, transkrypcja skutkuje dopełniaczem RNA, który zastępuje uracyl (U) RNA we wszystkich przypadkach, w których wystąpiłaby tymina (T) DNA. Transkrypcja to pierwszy krok w ekspresji genów. Fragment DNA transkrybowany na cząsteczkę RNA nazywany jest transkrypcją. Niektóre transkrypty są używane jako strukturalne lub regulatorowe RNA, a inne kodują jedno lub więcej białek. Jeśli transkrybowany gen koduje białko, wynikiem transkrypcji jest informacyjny RNA (mRNA), który zostanie następnie użyty do stworzenia tego białka w procesie translacji.

Translacja: RNA na białko

Translacja to proces dekodowania i translacji mRNA w celu wytworzenia sekwencji polipeptydowej, znanej również jako białko. Ta metoda syntezy białek jest kierowana przez mRNA i realizowana za pomocą rybosomu, dużego kompleksu rybosomalnego RNA (rRNA) i białek. W tłumaczeniu komórka dekoduje wiadomość genetyczną mRNA i składa zupełnie nowy łańcuch polipeptydowy. Transfer RNA lub tRNA tłumaczy sekwencję kodonów na nici mRNA. Główną funkcją tRNA jest przenoszenie wolnego aminokwasu z cytoplazmy do rybosomu, gdzie jest on przyłączony do rosnącego łańcucha polipeptydowego. tRNA kontynuują dodawanie aminokwasów do rosnącego końca łańcucha polipeptydowego, aż osiągną kodon stop na mRNA. Następnie rybosom uwalnia kompletne białko do komórki.