Biologi for hovedfag I

Det centrale dogme om livet kan defineres på en ret enkel måde: DNA danner RNA, som igen danner proteiner:

I transkriptionen bliver din genetiske kode transskriberet, eller skrevet, til RNA. Ved translation oversættes dette RNA derefter til proteiner. Selvfølgelig er processerne transkription og translation lidt mere komplicerede end det. Lad os gennemgå de to processer:

Transskription: DNA → RNA

Transskription er den første halvdel af det centrale dogme. Det er her, at DNA bliver oversat til RNA. Transkriptionen sker i cellens kerne-DNA kan ikke forlade kernen. Der er tre trin i transkriptionen: initiering, forlængelse og afslutning (det er også de samme trin som i translationen; der sker dog forskellige ting i de forskellige trin i de forskellige processer).

1. Initiering: Transkriptionen begynder ved en promotor: et bestemt område af et gen. RNA-polymerase binder sig til promotoren. Dette signalerer, at DNA’et skal afvikles. Enzymet er nu klar til at lave mRNA
2. Elongation: Nukleotider tilføjes til mRNA-strengen
   • Husk: Thymin forekommer kun i DNA, og uracil forekommer kun i RNA!
3. Terminering: Transkriptionen slutter, når RNA-polymerase støder på en stopsekvens (termineringssekvens) i genet.

RNA-polymerase

Der findes tre typer eukaryotisk RNA-polymerase. De hedder passende nok RNA-polymerase I, RNA-polymerase II og RNA-polymerase III.

• RNA-polymerase I er placeret i nukleolus og letter transkriptionen af ribosomalt RNA (rRNA), som derefter bearbejdes og samles til ribosomer.
• RNA-polymerase II er placeret i kernen og syntetiserer alle proteinkodende nukleare præ-mRNA’er.
• RNA-polymerase III er også placeret i kernen. Denne polymerase transskriberer en række strukturelle RNA’er, der omfatter 5S pre-rRNA, transfer pre-RNA’er (pre-tRNA’er) og små nukleare pre-RNA’er.

mRNA-processering

Efter transkription skal eukaryote pre-mRNA’er gennemgå flere processeringstrin, før de kan oversættes.

Pre-mRNA’er er først beklædt med RNA-stabiliserende proteiner; disse beskytter pre-mRNA’et mod nedbrydning, mens det behandles og eksporteres ud af kernen. De tre vigtigste trin i pre-mRNA-processeringen er tilføjelsen af stabiliserende og signalgivende faktorer i 5′- og 3′-enden af molekylet og fjernelse af mellemliggende sekvenser, der ikke specificerer de relevante aminosyrer. I sjældne tilfælde kan mRNA-transskriptet “redigeres”, efter at det er transskriberet.

Translation: RNA → protein

Translationen finder sted i cytoplasmaet. Der er tre trin i translationen: initiering, forlængelse og afslutning (det er også de samme trin som i transkriptionen; der sker dog forskellige ting i de forskellige processers trin).

1. Initiering: Proteinsyntesen begynder med dannelsen af et initieringskompleks. Translation begynder med en methionin ved hver polypeptidkæde
2. Elongation: A-stedet binder indkommende ladede aminoacyl tRNA’er. P-stedet binder ladede tRNA’er, der bærer aminosyrer. Elongationen foregår ved, at ladede tRNA’er kommer ind på A-stedet og derefter skifter til P-stedet efterfulgt af E-stedet med hvert enkeltodon-“trin” af ribosomet.
3. Terminering: En nonsenskodon (UAA, UAG eller UGA) påtræffes. Når de aligneres med A-stedet, genkendes disse nonsense-kodoner af frigørelsesfaktorer

Ribosomer og tRNA’er

Kodoner

De aminosyrer, der udgør proteiner, er kodet af en nukleotidtriplet kodon: For eksempel er proteinet serin kodet af kodonerne UCU, UCC, UCA og UCG.