Wanneer u aan uw genetisch materiaal denkt, beeldt u waarschijnlijk de genen af ​​die verantwoordelijk zijn voor uw oogkleur of uw lengte. Hoewel je DNA zeker aspecten van je uiterlijk bepaalt, codeert het ook voor alle moleculen die je lichaamssystemen laten functioneren. Het synthetiseren van die moleculen vereist een tussenpersoon om de DNA-blauwdruk uit de kern en in de rest van de cel te dragen. Die belangrijke taak hoort bij messenger RNA.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Dubbelstrengs DNA bevat basen (A, T, G en C) die altijd binden in dezelfde paren (AT en GC). Tijdens transcriptie reist RNA-polymerase langs de DNA-matrijsstreng, coderend voor een kort, enkelstrengig boodschapper-RNA dat overeenkomt met de voor DNA coderende streng met een vijfde base (U) gesubstitueerd voor elke T. Een DNA-coderende strengsequentie AGCAATC paren met DNA-matrijsstreng sequentie TCGTTAG. De mRNA-sequentie AGCAAUC komt overeen met de coderende strengsequentie met de U /T-verandering.

Wat is transcriptie?

Het proces van transcriptie maakt het mogelijk dat een enzym genaamd RNA-polymerase zich aan uw DNA bindt en de unzip uit waterstofbruggen die de twee strengen bij elkaar houden. Dit vormt een bel van open DNA van ongeveer tien basen lang. Terwijl het enzym door deze kleine DNA-sequentie naar beneden beweegt, leest het de code en produceert een korte streng messenger-RNA (mRNA) die overeenkomt met de coderende streng van je DNA. Het mRNA reist vervolgens uit de kern, waardoor dat stukje van je genetische code naar het cytoplasma wordt gebracht, waar de code kan worden gebruikt om moleculen zoals eiwitten te bouwen.

Basisparen begrijpen

De feitelijke codering van het mRNA-transcript is heel eenvoudig. DNA bevat vier basen: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Omdat DNA dubbelstrengs is, houden de strengen elkaar bij waar het basenpaar samenwerkt. A koppelt altijd met T, en G koppelt altijd met C.

Wetenschappers noemen de twee strengen van je DNA de coderende streng en de sjabloonstreng. RNA-polymerase bouwt het mRNA-transcript op met behulp van de matrijsstreng. Stel je voor dat je coderingsstreng AGCAATC leest. Omdat de sjabloonstreng basenparen moet bevatten die zich precies aan de coderende streng binden, leest de sjabloon TCGTTAG.

MRNA-transcripties bouwen

MRNA bevat echter een essentieel verschil in de volgorde: in plaats van elke thymine (T) bevat mRNA een uracil (U) -substitutie. Thymine en uracil zijn bijna identiek. Wetenschappers geloven dat de A-T-binding verantwoordelijk is voor de vorming van de dubbele helix; aangezien mRNA slechts een klein onderdeel is en niet hoeft te worden gedraaid, maakt deze vervanging de overdracht van informatie voor de machines van uw cel gemakkelijker.

Als we naar de eerdere sequentie kijken, zou een mRNA-transcript dat met behulp van de sjabloonstreng is gemaakt, AGCAAUC lezen omdat het de basen bevat die paren met de matrijsstreng van het DNA (met de uracil-substitutie). Als u de coderingsstreng (AGCAATC) vergelijkt met dit transcript (AGCAAUC), kunt u zien dat ze exact hetzelfde zijn, behalve de verandering van thymine /uracil. Wanneer het mRNA het cytoplasma binnengaat om deze blauwdruk af te leveren, komt de code die het draagt ​​overeen met de oorspronkelijke coderingssequentie.

Waarom transcriptiekwesties voorkomen

Soms ontvangen studenten opdrachten waarin ze worden gevraagd de sequentieveranderingen uit te schrijven codering van streng naar sjabloonstreng naar mRNA, waarschijnlijk als een manier om de student te helpen het proces van transcriptie te leren. In het echte leven is het begrijpen van deze sequenties cruciaal omdat zelfs extreem kleine veranderingen (zoals een enkele basenubstitutie) het gesynthetiseerde eiwit kunnen veranderen. Soms volgen wetenschappers zelfs menselijke ziektes terug tot deze kleine veranderingen of mutaties. Hierdoor kunnen wetenschappers ziekten van de mens bestuderen en onderzoeken hoe processen zoals transcriptie en eiwitsynthese werken.

Je DNA is verantwoordelijk voor voor de hand liggende functies zoals oogkleur of lengte, maar ook voor de moleculen die je lichaam bouwt en gebruikt. Het leren van de volgorde verandert van coderend DNA naar sjabloon-DNA naar mRNA is de eerste stap om te begrijpen hoe deze processen werken.