Hvad er forbindelsen mellem nukleinsyre og proteinsyntese?
Nukleinsyre og proteinsyntese er forbundet gennem en række trin, der forekommer i biologiske celler. Den genetiske information om en levende organisme, der er kodet i dens deoxyribonukleinsyre (DNA), udtrykkes gennem syntesen af proteiner. Interaktionerne mellem nukleinsyre og proteinsyntese kan opdeles i to processer: transkription, hvor informationen i DNA transkriberes til en ribonukleinsyre (RNA) skabelon, og translation, hvor RNA skabelonen bruges til at danne et protein.
Et molekyle af DNA består af to lange kæder af underenheder kaldet nukleotider, som er bundet til hinanden for at danne den karakteristiske dobbelt helixform. Hvert nukleotid inkluderer en molekylær komponent kendt som en nukleobase, hvoraf der er fire typer: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) og thymin (T). I RNA erstattes thymin med uracil (U). Organismens genetiske information gemmes i gentagne mønstre af disse fire baser. Hver nukleobase danner et basepar med en komplementær nukleobase på den modsatte streng - adenin binder med thymin eller uracil, og guanin binder til cytosin.
Under transkription, det første trin i forbindelse med forbindelse af nukleinsyre og proteinsyntese, opdelte enzymer DNA'et i dets to bestanddelstrenge. Et molekyle af messenger-RNA (mRNA) samles derefter fra den eksponerede DNA-skabelon. MRNA dannes af enzymer, som binder komplementære nukleobaser til dem i DNA'et, hvilket skaber en kopi af informationen i en kæde af nukleotider. Denne kæde frigøres derefter fra DNA'et og danner et enkeltstrenget mRNA-molekyle.
Transkription forekommer i cellekernen, men det næste trin, translation, forekommer i cytoplasma - specifikt på stedet for organeller kendt som ribosomer. MRNA bevæger sig til ribosomet og afkodes i sæt af tre-nukleotidkodoner. Hvert kodon i mRNA svarer til et komplementært antikodon, der er båret af et transfer-RNA (tRNA) molekyle. F.eks. Svarer mRNA-kodonet med baserne GAU til tRNA-anticodon CUA.
Hvert tRNA-molekyle består af nukleotid-tripletten bundet til en specifik aminosyre. Når tRNA'er binder til mRNA-strengen, forbindes aminosyrerne, de bærer, og danner en polypeptidkæde. Til sidst afsluttes translation, og polypeptidkæden afsluttes og danner et protein.
Transkription og translation forbinder nukleinsyre og proteinsyntese på flere måder. Oplysningerne i mRNA styrer sekvensen af aminosyrer i polypeptidkæden og bestemmer således proteinet, der dannes. MRNA er konstrueret ud fra den originale DNA-sekvens. TRNA, en anden nucleinsyre, spiller også en vigtig rolle i konstruktionen af polypeptidkæden. På disse måder er nukleinsyre og proteinsyntese biologiske koncepter, der er indviklet forbundet.