Boundless Biology (Română)

Dogma centrală: ADN codifică ARN și ARN codifică proteinele

Dogma centrală descrie fluxul de informații genetice de la ADN la ARN la proteine.

Codul genetic este degenerat și universal

Codul genetic este degenerat, deoarece există 64 de triplete de nucleotide posibile (43), ceea ce este mult mai mare decât numărul de aminoacizi. Aceste triplete de nucleotide se numesc codoni; ei instruiesc adăugarea unui aminoacid specific la un lanț polipeptidic. Șaizeci și unu dintre codoni codifică douăzeci de aminoacizi diferiți. Majoritatea acestor aminoacizi pot fi codați de mai mult de un codon. Trei dintre cei 64 de codoni termină sinteza proteinelor și eliberează polipeptida din mașinile de traducere. Aceste triplete sunt numite codoni stop. Codonul stop UGA este uneori folosit pentru a codifica un al 21-lea aminoacid numit selenocisteină (Sec), dar numai dacă ARNm conține suplimentar o secvență specifică de nucleotide numită secvență de inserție a selenocisteinei (SECIS). Codonul stop UAG este uneori folosit de câteva specii de microorganisme pentru a codifica un al 22-lea aminoacid numit pirolizină (Pyl). Codonul AUG are și o funcție specială. Pe lângă specificarea aminoacidului metionină, servește și ca codon de pornire pentru inițierea traducerii. Cadrul de citire pentru traducere este setat de codonul de start AUG.

Codul genetic este universal. Cu câteva excepții, practic toate speciile folosesc același cod genetic pentru sinteza proteinelor. Natura universală a codului genetic este o dovadă puternică că toată viața de pe Pământ are o origine comună.

Dogma centrală: ADN codifică ARN, ARN codifică proteina

Dogma centrală a biologiei moleculare descrie fluxul de informații genetice în celule de la ADN la ARN mesager (ARNm) la proteine. Se afirmă că genele specifică secvența moleculelor de ARNm, care la rândul lor specifică secvența proteinelor. Deoarece informațiile stocate în ADN sunt atât de centrale în funcția celulară, celula păstrează ADN-ul protejat și îl copiază sub formă de ARN. O enzimă adaugă o nucleotidă la catena de ARNm pentru fiecare nucleotidă pe care o citește în catena de ADN. Traducerea acestor informații la o proteină este mai complexă, deoarece trei nucleotide mARN corespund unui aminoacid din secvența polipeptidică.

Transcriere: ADN către ARN

Transcrierea este procesul de creare o copie ARN complementară a unei secvențe de ADN. Atât ARN cât și ADN sunt acizi nucleici, care utilizează perechi de baze de nucleotide ca limbaj complementar pe care enzimele le pot transforma înainte și înapoi de la ADN la ARN. În timpul transcrierii, o secvență de ADN este citită de ARN polimerază, care produce o catenă complementară de ARN antiparalel. Spre deosebire de replicarea ADN-ului, transcrierea are ca rezultat un complement de ARN care substituie ARN uracil (U) în toate cazurile în care s-ar fi produs ADN-timina (T). Transcrierea este primul pas în exprimarea genelor. Extinderea ADN-ului transcris într-o moleculă de ARN se numește transcript. Unele transcrieri sunt utilizate ca ARN-uri structurale sau de reglare, iar altele codifică una sau mai multe proteine. Dacă gena transcrisă codifică o proteină, rezultatul transcripției este ARN mesager (ARNm), care va fi apoi utilizat pentru a crea acea proteină în procesul de traducere.

Traducere: ARN la proteină

Traducerea este procesul prin care ARNm este decodificat și tradus pentru a produce o secvență polipeptidică, cunoscută și sub numele de proteină. Această metodă de sintetizare a proteinelor este direcționată de ARNm și realizată cu ajutorul unui ribozom, un complex mare de ARN ribozomali (ARNr) și proteine. În traducere, o celulă decodează mesajul genetic al ARNm și asamblează lanțul polipeptidic nou-nouț. ARN-ul de transfer sau ARNt traduce secvența codonilor de pe catena de ARNm. Funcția principală a ARNt este de a transfera un aminoacid liber din citoplasmă într-un ribozom, unde este atașat la lanțul polipeptidic în creștere. ARNt continuă să adauge aminoacizi la capătul în creștere al lanțului polipeptidic până când ajung la un codon stop pe ARNm. Ribozomul eliberează apoi proteina completă în celulă.