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유전자 물질에 대해 생각할 때 아마도 눈 색깔이나 키를 담당하는 유전자를 그려 볼 것입니다. DNA는 외모의 측면을 확실히 결정하지만 신체 시스템이 기능하도록하는 모든 분자를 코딩합니다. 이 분자들을 합성하려면 DNA를 핵에서 세포의 나머지 부분으로 운반하기위한 매개체가 필요합니다. 그 중요한 일은 메신저 RNA에 속합니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
이중 가닥 DNA는 항상 동일한 쌍 (A-T 및 G-C)으로 결합하는 염기 (A, T, G 및 C)를 포함합니다. 전사 동안, RNA 폴리머 라제는 DNA 주형 가닥을 따라 이동하여, 모든 T에 대해 치환 된 5 번째 염기 (U)와 DNA 코딩 가닥을 매칭시키는 짧은 단일 가닥 메신저 RNA를 인코딩한다. DNA 코딩 가닥 서열 DNA 주형 가닥과의 AGCAATC 쌍 시퀀스 TCGTTAG. mRNA 서열 AGCAAUC는 코딩 가닥 서열을 U / T 변화와 일치시킨다.
전사 란?
전사 과정을 통해 RNA 폴리머 라제라는 효소가 DNA에 결합하여 두 가닥을 함께 보유하는 수소 결합을 압축 해제 할 수 있습니다. 이것은 약 10 개의 염기 길이의 열린 DNA의 기포를 형성합니다. 효소가이 작은 DNA 서열을 아래로 이동함에 따라, 코드를 읽고 DNA의 코딩 가닥과 일치하는 짧은 가닥의 메신저 RNA (mRNA)를 생성합니다. 그런 다음 mRNA는 핵 밖으로 이동하여 유전자 코드의 일부를 세포질로 가져와 코드가 단백질과 같은 분자를 만드는 데 사용될 수 있습니다.
기본 쌍 이해
mRNA 전 사체의 실제 코딩은 매우 간단하다. DNA에는 아데닌 (A), 티민 (T), 구아닌 (G) 및 시토신 (C)의 네 가지 염기가 들어 있습니다. DNA는 이중 가닥이기 때문에, 가닥은 염기가 짝을 이루는 곳에 함께 붙잡습니다. A는 항상 T와 쌍을 이루고 G는 항상 C와 쌍을 이룹니다
과학자들은 DNA의 두 가닥을 코딩 가닥과 주형 가닥이라고 부릅니다. RNA 폴리머 라제는 주형 가닥을 사용하여 mRNA 전 사체를 구축한다. 시각화하려면 코딩 스트랜드가 AGCAATC를 읽는다고 상상해보십시오. 템플릿 가닥은 코딩 가닥과 정확하게 결합하는 염기쌍을 포함해야하므로 템플릿은 TCGTTAG를 읽습니다.
mRNA 전 사체 구축
그러나, mRNA는 서열에서 본질적인 차이를 함유한다 : 모든 티민 (T) 대신에, mRNA는 우라실 (U) 치환을 함유한다. 티민과 우라실은 거의 동일합니다. 과학자들은 A-T 결합이 이중 나선의 형성에 책임이 있다고 믿는다. mRNA는 단지 하나의 작은 가닥이고 꼬일 필요가 없기 때문에,이 대체는 세포의 기계 장치에 대한 정보의 전송을 더 쉽게 만듭니다.
앞의 서열을 보면, 주형 가닥을 사용하여 구성된 mRNA 전 사체는 AGCAAUC를 읽습니다. 왜냐하면 DNA의 주형 가닥 (우라실 치환)과 짝을 이루는 염기를 포함하기 때문입니다. 코딩 가닥 (AGCAATC)을이 스크립트 (AGCAAUC)와 비교하면 티민 / 우라실 변화를 제외하고는 정확히 동일하다는 것을 알 수 있습니다. mRNA가 세포질로 이동하여이 청색을 전달할 때, 그것이 전달하는 코드는 원래의 코딩 서열과 일치한다.
전사가 중요한 이유
때때로 학생들은 전사 과정을 배우는 데 도움이되는 방법으로 코딩 가닥에서 템플릿 가닥으로의 서열 변화를 기록하도록 요구하는 과제를받습니다. 실제로는 단일 염기 치환과 같은 아주 작은 변화조차도 합성 된 단백질을 변화시킬 수 있기 때문에 이러한 서열을 이해하는 것이 중요합니다. 때때로 과학자들은 심지어 이러한 작은 변화 나 돌연변이로 인해 인간의 질병을 추적하기도합니다. 이를 통해 과학자들은 인간 질병을 연구하고 전사 및 단백질 합성과 같은 과정이 어떻게 작동하는지 조사 할 수 있습니다.
당신의 DNA는 눈 색깔이나 키와 같은 명백한 특징뿐만 아니라 당신의 몸이 만들고 사용하는 분자들도 책임집니다. 코딩 DNA에서 주형 DNA, mRNA 로의 서열 변화를 배우는 것이 이러한 과정이 어떻게 작동하는지 이해하는 첫 번째 단계입니다.