Hva er forbindelsen mellom nukleinsyre og proteinsyntese?
Nukleinsyre og proteinsyntese kobles sammen gjennom en serie trinn som oppstår i biologiske celler. Den genetiske informasjonen til en levende organisme, som er kodet i dens deoxyribonucleic acid (DNA), kommer til uttrykk gjennom syntesen av proteiner. Interaksjonene mellom nukleinsyre og proteinsyntese kan brytes ned i to prosesser: transkripsjon, der informasjonen i DNA blir transkribert til en ribonukleinsyre (RNA) mal, og oversettelse, der RNA-malen brukes til å danne et protein.
Et molekyl med DNA består av to lange kjeder med underenheter kalt nukleotider, som er bundet til hverandre for å danne den karakteristiske doble helixformen. Hvert nukleotid inkluderer en molekylær komponent kjent som en nukleobase, hvorav det er fire typer: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) og timin (T). I RNA er tymin erstattet av uracil (U). Organismens genetiske informasjon lagres i gjentagende mønstre av disse fire basene. Hver nukleobase danner et basepar med en komplementær nukleobase på motsatt streng - adenin binder seg med tymin eller uracil, og guanin binder seg til cytosin.
Under transkripsjon, det første trinnet i forbindelse med sammenkobling av nukleinsyre og proteinsyntese, deler enzymer DNAet i dets to bestanddeler. Et molekyl med messenger-RNA (mRNA) blir deretter satt sammen fra den eksponerte DNA-malen. MRNA dannes av enzymer som knytter komplementære nukleobaser til de i DNA, og skaper en kopi av informasjonen i en kjede av nukleotider. Denne kjeden frigjøres deretter fra DNAet, og danner et enstrenget mRNA-molekyl.
Transkripsjon skjer i kjernen av cellen, men neste trinn, translasjon, skjer i cytoplasma - spesifikt på stedet for organeller kjent som ribosomer. MRNA beveger seg til ribosomet og blir avkodet i sett med tre-nukleotidkodoner. Hvert kodon i mRNA tilsvarer et komplementært antikodon båret av et overførings-RNA (tRNA) molekyl. For eksempel tilsvarer mRNA-kodonet med baser GAU tRNA-antikodon CUA.
Hvert tRNA-molekyl består av nukleotid-tripletten festet til en spesifikk aminosyre. Når tRNA-er binder seg til mRNA-strengen, kobler aminosyrene de bærer sammen, og danner en polypeptidkjede. Etter hvert blir translasjon avsluttet og polypeptidkjeden fullført, og danner et protein.
Transkripsjon og translasjon knytter nukleinsyre og proteinsyntese på flere måter. Informasjonen i mRNA styrer sekvensen av aminosyrer i polypeptidkjeden, og bestemmer dermed proteinet som dannes. MRNA er konstruert fra den opprinnelige DNA-sekvensen. TRNA, en annen nukleinsyre, spiller også en viktig rolle i konstruksjonen av polypeptidkjeden. På disse måtene er nukleinsyre og proteinsyntese biologiske begreper som er koblet sammen.