Protein er en central byggesten i alle organismer og udfører livsvigtige funktioner. Protein består af kædeformede biologiske makromolekyler. Betegnelsen protein blev introduceret i 1838 af den svenske kemiker J.J. Berzelius.
RNA betyder RiboNucleic Acid (ribonukleinsyre). RNA er det molekyle, som omskriver (transskriberer) information fra DNA-strengen. Resultatet kaldes mRNA (messenger RNA) og bruges som skabelon til produktion af proteiner.
Under omskrivningen fra DNA til RNA sker er en ændring af koden, da T (Thymin) i DNA omskrives til U (Uracil) i RNA. Dette er vist på figur 1.
RNA indeholder 4 forskellige baser (”bogstaver”) om end de er en smule anderledes end DNA. Det er stadigvæk 4-tal systemet, som anvendes. RNA bruges, når en peptidkæde skal dannes i ribosomet. Peptidkæden bliver til sidst til protein. Processen kan sammenlignes med nutidens højteknologiske produktion ved hjælp af computerstyrede robotter.
Figur 2 viser, hvordan en peptidkæde dannes i ribosomet. Aminosyrernes navne er skrevet med rødt. Når en peptidkæde er færdigproduceret, bliver den foldet og får sin fysiske struktur. Først nu kaldes den for protein.
Udgangspunktet er mRNA (messenger RNA; budbringer RNA), som tjener som skabelon for det protein, som skal dannes. Koden i mRNA består af lange rækker af U, G, A og C i en bestemt rækkefølge. Rækkefølgen bestemmer, hvor det indkommende tRNA bliver placeret.
tRNA står for transfer RNA og er et molekyle som er bundet til en bestemt aminosyre. Til hver aminosyre hører et tRNA med en unik kode på 3 bogstaver. Koden sikrer, at aminosyren indsættes det rigtige sted i peptidkæden. De forskellige aminosyrer skal nemlig sidde i en bestemt rækkefølge for at slutresultatet får de ønskede fysiske og kemiske egenskaber. Der er 20 forskellige aminosyrer, som kan bruges i denne proces. De er det råstof, som proteinet dannes af. Når aminosyren har fundet sin plads i peptidkæden, forsvinder tRNA ud af billedet – dets mission er fuldført!
En peptidkæde kan bestå af mellem 50 og op til flere tusind aminosyrer. I en gennemsnitlig peptidkæde er der 300 aminosyrer. Den færdigbyggede peptidkæde, som er foldet korrekt, kaldes et protein.
Hvis du studerer figur 2, vil du måske undre dig over, at koden i tRNA tilsyneladende ikke passer sammen med koden i mRNA. Forklaringen ses på figur 3 som viser reglerne for RNA-basernes sammenkædning. Base A passer sammen med base U, og base C sammen med base G.
Eksempel 1: Hvis tRNA har koden UUU, vil den finde sin plads ved AAA i mRNA-strengen.
Eksempel 2: Hvis tRNA har koden AAG, vil den finde sin plads ved UUC i mRNA-strengen.
Videoen Signature in the Cell by Stephen Meyer viser en animation af proteinsyntesen.
Hvor kommer DNA-koden fra?
DNA indeholder en kode, som bruges, når proteiner skal produceres. Men hvor kommer den kode fra? Hvem har lavet den, eller kan den opstå tilfældigt? Disse spørgsmål vil jeg diskutere i kommende indlæg.
Kilder
Forsidegrafik: Can Stock Photo/mikrostoker
Figur 2 stammer fra side 68 i bogen Exit Evolution af Karsten Pultz.