Het tweestrengige, dubbele helixvormige molecuul deoxyribonucleïnezuur (DNA) slaat de genetische code op voor de meeste organismen. DNA bevat niet alleen genetische instructies voor celdeling en reproductie, maar het fungeert ook als basis voor duizenden eiwitten. Dit omvat twee processen: transcriptie en vertaling.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Voor eiwitsynthese moet messenger RNA worden gemaakt van één DNA-streng die de sjabloon wordt genoemd strand. De andere streng, de coderingsstreng genoemd, komt overeen met het messenger-RNA in volgorde, behalve voor het gebruik van uracil in plaats van thymine.

Transcriptie

Voor eiwitsynthese moet DNA eerst worden gekopieerd naar messenger ribonucleïnezuur of mRNA. Dit proces wordt transcriptie genoemd. Het mRNA bevat de coderingsinformatie om eiwitten te maken. In tegenstelling tot DNA is RNA enkelstrengs en niet spiraalvormig van vorm. Het bevat ribose in plaats van deoxyribose en zijn nucleotide-basen verschillen door uracil (U) te hebben in plaats van thymine (T).

In eerste instantie moet het enzym RNA-polymerase het pre-mRNA-molecuul assembleren dat een gedeelte van één complementeert DNA's twee delen. Aangezien het doel geen replicatie maar eiwitsynthese is, hoeft slechts één DNA-streng te worden gekopieerd. Het RNA-polymerase hecht zich eerst aan de dubbele helix van DNA en werkt met eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd om te bepalen welke informatie moet worden getranscribeerd. De RNA-polymerase en transcriptiefactoren binden aan deze DNA-streng, de matrijsstreng genoemd.

De eenheid van RNA-polymerase en transcriptiefactoren beweegt langs de streng in een richting van 3 'naar 5' (3 prime naar 5 prime) en maakt een nieuwe streng van mRNA met complementaire basenparen. RNA-polymerase bouwt het mRNA met extra nucleotiden bij verlenging. De complementaire nucleotiden in mRNA verschillen echter van DNA doordat uracil thymine vervangt. Het mRNA loopt in een richting van 5 'naar 3' (5 prime naar 3 prime). Nadat de verlenging ophoudt, scheidt mRNA in de terminatie van de DNA-matrijsstreng. Vervolgens dient mRNA ofwel in de rol van messenger in de cel of wordt het gebruikt in de eiwitvorming of translatie.

Vertaling

Het nieuw samengestelde mRNA kan beginnen met vertalen. Vertaling houdt in dat het mRNA wordt gelezen om nieuwe eiwitten te genereren. Codons, sequenties in combinaties van drie van de mRNA-nucleotiden A, C, G of U vormen aminozuren. Ribosomen, cellen die eiwitproductie maken, werken aan het bouwen van nieuwe eiwitten uit ketens van die aminozuren.

Sjabloonstrook

De DNA-streng waaruit mRNA is opgebouwd, wordt de sjabloonstreng genoemd omdat het dient als een sjabloon voor transcriptie. Het wordt ook wel de antisense-streng genoemd. De sjabloonstreng loopt in een richting van 3 'naar 5'.

Codering streng

De DNA-streng die niet als een sjabloon voor transcriptie wordt gebruikt, wordt de coderingsstreng genoemd omdat deze overeenkomt met dezelfde sequentie als het mRNA dat de codonsequenties zal bevatten die nodig zijn om eiwitten te bouwen. Het enige verschil tussen de coderende streng en de nieuwe mRNA-streng is in plaats van thymine, uracil neemt zijn plaats in de mRNA-streng op. De coderende streng wordt ook de sense-streng genoemd. De coderende streng loopt in een 5 'naar 3' richting.

De dubbele transcriptie- en translatieprocessen konden niet doorgaan zonder de dubbelstrengige aard van de dubbele DNA-helix.