Hogyan működnek a gének?

A géneket gyakran nevezik az élet tervrajzának, mert mindegyik sejtednek megmondják, mit és mikor kell csinálni: izom legyen, csontot készítsen, idegjeleket hordozzon stb. És hogyan hangszerelik a gének mindezt? Fehérjéket készítenek. Valójában minden gén valójában csak egy bizonyos fehérje előállításának receptje.

És miért fontosak a fehérjék? Nos, kezdőként fehérjékből állsz. A sejt száraz tömegének 50% -a valamilyen formájú fehérje. Eközben a fehérjék a test minden nehézségét is elvégzik: az emésztést, a keringést, az immunitást, a sejtek közötti kommunikációt, a mozgást - mindezt a becslések szerint 100 000 különböző fehérje egy vagy több teszi lehetővé.

De a DNS-ben lévő gének nem termelnek közvetlenül fehérjét. Ehelyett az enzimeknek nevezett speciális fehérjék elolvassák és lemásolják (vagy "átírják") a DNS-kódot. Az átírandó DNS-szegmenst egy enzim "lehúzza", amely a DNS-t templátként használja az RNS egyszálú molekulájának felépítéséhez. A DNS-hez hasonlóan az RNS is hosszú nukleotidszál.

Ezt az átírt RNS-t messenger RNS-nek vagy röviden mRNS-nek hívják, mert elhagyja a magot, és a sejt citoplazmájába utazik. Itt a riboszómának nevezett fehérjegyárak lefordítják az mRNS-kódot, és felhasználják a DNS-receptben meghatározott fehérje előállítására.

Ha mindez zavarónak tűnik, ne feledje: DNS-t használnak RNS előállításához, majd RNS-t használnak fehérjék előállításához, és a fehérjék működtetik a show-t.

A sejt titkos kódja

A test összes fehérje aminosavaknak nevezett fehérje építőelemekből készül. A fehérjék előállításához húsz különböző aminosavat használnak, de a DNS-ben és az RNS-ben csak 4 különböző nukleotid található. Hogyan adhat meg egy 4 betűs kód 20 különböző aminosavat?

Valójában a DNS-kódot úgy tervezték, hogy hármasként olvasható legyen. A kódban minden egyes "szó", amelyet kodonnak hívnak, három betű hosszú. Vannak speciális "start" és "stop" kodonok is, amelyek jelzik a gén kezdetét és végét. Amint láthatja, a kód felesleges, vagyis az aminosavak többségének legalább két különböző kodonja van.

Szinte minden élőlény használja ezt a pontos kódot fehérjék előállításához a DNS-ből.

"Szemét" DNS

A DNS-szekvenciákat először tanulmányozó tudósok meglepődve tapasztalták, hogy az emberi DNS kevesebb, mint 2% -a kódolja a fehérjéket. Ha genetikai információink (vagy "genomunk") 98% -a nem fehérjét kódol, akkor mire szolgál?

Eleinte nem volt világos, és egyesek ezt a nem kódoló DNS-t "szemét DNS-nek" nevezték. De ahogy további kutatásokat végeznek, kezdünk többet megtudni a gének közötti intergenikus DNS közötti DNS-ről.

Az intergenikus DNS kulcsszerepet játszik a szabályozásban, vagyis annak szabályozásában, hogy melyik géneket kapcsolják be vagy ki bármikor.

Például egyes intergenikus szekvenciák kódolják azt az RNS-t, amely közvetlenül kiváltja és szabályozza a reakciókat egy sejtben. Ezt a munkát a tudósok eredetileg úgy gondolták, hogy csak a fehérjék képesek.

Az intergenikus DNS felelős az "alternatív splicingért" is, ami egyfajta keverési és egyeztetési folyamat, amelynek során egy génből több különböző fehérje állítható elő.

Röviden, most úgy tűnik, hogy az emberi genom iránti érdeklődés és összetettség nagy része a gének közötti dolgokban rejlik. szóval ne hívd szemétnek.