DNA RNA Transkriptiokoneisto 5' ja 3' juoste

DNA RNA Transkriptiokoneisto 5' ja 3' juoste

Tässä yritän selittää miten DNA formaatio luetaan, muutetaan solun ytimessä RNA ketjuksi ja edelleen ytimen ulkopuolella proteiniketjuksi. Tämä asia on ollut jo jonkin aikaa tiedossa, mutta moniko on viitsinyt yrittää ymmärtää tästä asiasta edes pääpiirteet? Ytimen ulkopuolella muodostunut proteiini laskostuu tiettyyn muotoon. Lskostusmahdollisuuksia on olemassa astronominen määrä, ja ainoastaan  tietty muoto  toimii solussa. Miten juuri vain yksi muoto toimii ja muodostuu, on asia jota ollaan paljon simuloitu tietokoneilla mutta ilman että asiaa toistaiseksi on ymmärretty.

Laskostuminen voidaan veratta siihen, kun litteä nauha on sidottu joululahjan ympäri, ja saksen sivuilla vedetään pitkin nauhaa, ja syntyy kaunis serpentiinimuoto. Tämä sepentiinimuoto syntyy ilmeisesti siitä, että tämän litteän narun sisäiset jännitteet muuttuvat. Näyttäisi siltä että RNA ketjun muodostama kolmiulotteisen proteininauhan sisäiset jännitteet ovat ennalta määrättyjä.

Vielä 1990 luvulla keskusteltuani skepojen foorumissa se miten DNA ketjuja luetaan, ei ollut selvillä. Oltiin sitä meiltä että toiseen DNA juosteeseen sisältyy kaikki informaatio, koska DNA:n vastinjuoste on  vain peilikuva.

Minä yititin väittää, U-tekstin tietojen perusteella, molemmat juosteet DNA ketjussa sisältävät geneettistä informaatiota, koska U-teksti mainitsee 48 juosteta, "trait determiner". Se helpoin juttu ymmärtää on, että 24 erityppistä DNA kromosomia sisältää 48 erityyppistä juostetta, eli koodinkantajaa. Tätä selvää asiaa on jankattu ehkä 20 vuottaa.

Mutta luulisin että vieläkin ns. 3' ja 5' strandien käsitteet ovat useimille epäselviä:

– The regulatory sequence before ("upstream" from) the coding sequence is called the five prime untranslated region (5'UTR)
– the sequence after ("downstream" from) the coding sequence is called the three prime untranslated region (3'UTR).
– The antisense strand of DNA is read by RNA polymerase from the 3' end to the 5' end during transcription (3' → 5').
– The complementary RNA is created in the opposite direction, in the 5' → 3' direction, matching the sequence of the sense strand"

Kuvassa 1 on havainnollinen yksinkertaisetettu kuva yhdestä DNA kromosomista, joka ihmisellä koostuu kahdesta juosteesta. RNAP (lukupää) likkuu pitkin DNA ketjua, avaa sitä ja syntyy RNA-ketju. Nuoli osoitaa RNAP liikesuuntaa. Syntynyt RNA eroaa alkuperäistestä koodista vain siinä että DNA kirjain T(thyamine), muuttuu U(uracil) kirjaimeksi; mahdollisesti muitakin mahdolliosuuksia on havaittu.

DNA koodia lukeva molekyyli (RNAP) lukee sähkömagneettista molekyylikodia hieman samaan tapaan kun tietokone lukee magneettinauhaa.

Transkriptiokoneisto (RNAP = RNA polymerase) liikkuu geeniä pitkin valmistaen RNA-ketjua. RNA-polymeraasiin on kiinnittyneenä useita elongaatiotekijöitä, jotka avustavat etenemistä. Sekä geenin eksonit että intronit valmistetaan RNA:ksi, joskin introneja poistetaan myöhemmin. RNA-ketjua muokataan sen tuottuessa: muun muassa ketjun päähän valmistetaan muunnelluista guaniininukleotideistä koostuva "hattu" (engl. ' cap, koska se on ketjun ns. 5'-päässä).

Viitteet (ja lukuisia muita):
https://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(genetics)
https://fi.wikipedia.org/wiki/Transkriptio

Kun olen lukenut näitä ja muitakin selostuksia, on tullut mieleen monimutkainen koodausmenetelmä, jota aluksi saksalaiset käytivät toisen maailmansodan aikana, Enigma. Allan Turing onnsitui pääsemään selville siitä, miten Enigma salauskone toimi. Täten hän ehkä ratkaisi toisen maailmansodan viime vaihetta.

Kun koodauskonetta käytettiin, alkuperäisestä tekstistä tuli ulos aina eri kirjain. Mutta koodi oli  ratkaistavissa jos tunnettiin koneen alkuperäistä asetusta. Enigmassa oli kolme kiekkoa rivissä, ja alkuperäinen kirjain muuttui kolme kertaa mennessään koodauskiekkojen läpi.

DNA:ssa on "kodoni" joka muodostuu kolmesta kirjaimesta. Riippuen siitä mistä kohta lukeminen aloitetaan kolmen kodonin kirjaimista, jatkokoodi on ilemsiesti erilainen.

Yleensä löytyy tietty kolme kirjainta jotka ilmoittavat että geeni alkaa, ja kolme muuta jotka kertovat missä geeni loppuu. Geenit ovat vain verraten lyhyitä pätkiä koko DNA ketjun pituudesta.

Jotenkin tuli mieleen tällainen kehittynyt salauskoodi näitä asioita tutkiessani.

Alan Turing, The Enigma:
http://www.turing.org.uk/index.html

Kuva 2 on laskostunut ihmisen hemeoglobiini

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu