Genetický kód: Od genu k bílkovině

Stavba genu

Báze adenin, thymin, guanin a cytosin tvoří takříkajíc písmena genetického kódu. Vytvářejí „slova“, které se vždy skládají ze tří písmen. Označujeme je jako triplety. V jejich pořadí jsou zakódovány informace. Ty umožňují vytvořit molekulu, kterou organismus potřebuje, a která bude v organismu účinná. Obvykle jsou to bílkoviny. Bílkoviny jsou tvořeny dlouhými řetězci aminokyselin. Každý triplet přitom kóduje jednu z těchto aminokyselin. Pořadí tripletů genu tak tvoří „návod“ pro pořadí aminokyselin v bílkovině, a tedy pro strukturu bílkoviny. Bílkoviny mohou v organismu plnit různé funkce. Některé bílkoviny jsou (budoucí) součásti buněk, tedy takříkajíc stavební kameny tvorby organismu. Jiné bílkoviny působí jako enzymy a řídí tak procesy v buňkách. Kromě toho se v některých buňkách tvoří bílkoviny, které se v těle uvolňují jako hormony (např. inzulín), trávicí enzymy a pod., a plní tak svou funkci.

Transkripce

Překlad genetické informace z genu do hotové bílkoviny zahrnuje několik kroků. Pořadí bází se nejprve přenese do řetězce RNA. Tento proces označujeme jako transkripci. Při tomto kopírování vzniká pouze jeden řetězec, tedy ne dvojřetězec s bázemi uspořádanými proti sobě, jak je to v DNA. Řetězec RNA se zpracovává ještě v buněčném jádře, odstraní se ty části, které neobsahují žádnou genetickou informaci, některé řetězce se rozdělí na několik součástí, ze kterých pak vznikne několik bílkovin. Kromě toho jsou konce RNA vybaveny ochrannými strukturami, které zvyšují stabilitu řetězce RNA a usnadní přenos hotové RNA z buněčného jádra. Hotovou RNA označujeme jako mRNA, tedy mediátorová RNA (z angličtiny messenger RNA).

Translace

Když se mRNA dostane z buněčného jádra do cytoplazmy, nastává překlad do bílkoviny. Tato mRNA se zde ukládá na buněčných strukturách známých jako ribozomy. Ribozomy dosedají podél mRNA a kousek po kousku překládají triplety bází (kodony) do pořadí aminokyselin vznikající bílkoviny. Bílkoviny pak jako stavební kameny a enzymy – často v souhře s faktory prostředí – přispívají k individuálním charakteristikám organismů. Jen málo vlastností je kódovaných jediným genem. Většina charakteristik, především ve vyšších organismech, je určována několika geny. Základy těchto charakteristik při buněčném dělení předávají dceřiným buňkám a při rozmnožování z generace na generaci.