Het is een goed begrepen proces om genetische code om te zetten van de deoxyribonucleïnezuurvorm bestaande uit een reeks van vier herhalende letters tot een eindproduct bestaande uit aminozuren. Een manier om het proces te beschrijven, is door een enkele streng van een chromosoom voor te stellen als een boekenplank vol met how-to-boeken die in een vreemde taal zijn geschreven. Een vertaler kan één boek van het schap halen en begint de code op papier te transcriberen. Vervolgens vertaalt hij de vreemde karakters in woorden die een lezer kan begrijpen. De lezer gaat vervolgens verder met het bouwen van een nuttig project op basis van de vertaalde instructies.

DNA Basisbegrippen

DNA bestaat uit twee polynucleotide-ketens die om elkaar zijn gewikkeld in een dubbele helix. Elk nucleotide van beide ketens bezit een stikstofhoudende base. Aan elke base is een adenine (A), cytosine (C), guanine (G) - of thymine (T) -molecuul gekoppeld. De twee polynucleotide-ketens binden aan elkaar via zwakke waterstofbruggen tussen C-en-G-gepaarde moleculen en A- en T-gepaarde moleculen. Door deze unieke CG /AT-binding kunnen de DNA-strengen tijdelijk worden gescheiden, terwijl een enzym de dubbele helix uitpakt in secties van enkele strengen voor transcriptie in messenger-RNA.

mRNA-basisbegrippen

Een onderdeel van messenger RNA (mRNA) is een exacte kopie van een enkele DNA-streng, met de uitzondering dat elk thymine (T) wordt vervangen door een uracil (U) -molecuul. Een keten van mRNA-moleculen bestaande uit G-, C A- en U-moleculen is gerangschikt in een tripletcode zoals CAC, UUA en CUG. Deze sequentie van tripletcodes is een kopie van de DNA-sequentie GTGAATGAC. De drieletterige code wordt later in eiwitten omgezet door speciale RNA /eiwitcomplexen die de drielettercode herkennen en een streng aminozuren vormen die overeenkomt met de code. De mRNA-code AUG is bijvoorbeeld gekoppeld aan het aminozuur methionine.

Transcriptie

Transcriptie vindt plaats wanneer een RNA-polymerase-enzym langs een specifiek gebied van een enkele DNA-streng rijdt en synthetiseert (transcribeert ) een mRNA-kopie. Kenmerkend wordt de mRNA-streng gemodificeerd door op een aantal specifieke plekken door een speciaal enzym te worden geknipt en vervolgens opnieuw in een kortere mRNA-streng te worden opgenomen die voor een functioneel eiwit zal coderen. Daarom wordt de oorspronkelijke coderende DNA-streng niet direct in eiwitten omgezet, maar moet door een wijzigingsstap als mRNA worden gegaan om onzinnige sequenties te verwijderen die niet coderen voor een gen.

Vertaling

Vertaling is de laatste stap van het vertalen van een DNA-sequentie naar een functioneel eiwit. RNA /eiwitcomplexmoleculen genaamd "ribosomen" hechten zich aan de gemodificeerde mRNA-streng en vertalen de streng in een keten van eiwitmoleculen. Dit wordt bereikt door transfer RNA (tRNA) moleculen die specifieke aminozuren naar de ribosomen dragen waar drielettercodes worden gelezen en gekoppeld aan specifieke aminozuren. Als de aminozuurketen eenmaal gesynthetiseerd is, vouwt deze meestal automatisch in een conformatie die hem functioneel maakt. Dit is de reden waarom een ​​enkele DNA-mutatie rampzalig kan zijn. De DNA-mutatie wordt getranscribeerd in een drieletterige mRNA-code die op zijn beurt codeert voor het verkeerde aminozuur. Dit voorkomt daardoor dat de uiteindelijke aminozuurketen correct vouwt in een functioneel eiwit.