Genuttryck & proteinsyntes
DNA påverkar inte cellen direkt bara genom att finnas där. När en gen uttrycks används informationen för att bilda RNA och ofta ett protein. Genom att följa vägen från DNA till protein kan du förstå både cellers egenskaper och hur mutationer eller reglering kan förändra dem.
- Nivå 1
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
En gen är information som kan användas
En gen är ett DNA-avsnitt vars information kan ge upphov till en funktionell produkt. För proteinkodande gener behöver DNA-informationen först kopieras till RNA. Vilka gener som används, när och hur mycket är en viktig del av cellens reglering.
Transkription
Vid transkription används den ena DNA-strängen som mall för att bygga en RNA-molekyl. I eukaryota celler sker detta i cellkärnan. RNA:t bearbetas innan ett moget mRNA kan transporteras ut till cytoplasman.
Translation
Vid translation binder en ribosom till mRNA och läser det tre nukleotider i taget som kodon. tRNA-molekyler för in aminosyror som motsvarar kodonen. Aminosyrorna kopplas samman till en polypeptid som sedan veckas och ibland bearbetas vidare till ett fungerande protein.
Proteiners funktion
Proteiner kan fungera som enzymer, receptorer, transportörer, antikroppar eller byggnadsmaterial. Därför kan förändrat genuttryck påverka många egenskaper hos en cell, från ämnesomsättning till hur cellen reagerar på signaler.
Reglering av genuttryck
Alla gener uttrycks inte samtidigt eller lika mycket. Celler kan aktivera eller dämpa gener beroende på celltyp, utvecklingsstadium och signaler från omgivningen. Det gör att celler med i stort sett samma DNA kan få olika struktur och funktion.
Mutationer kan påverka protein men behöver inte göra det
En mutation i en proteinkodande gen kan ändra ett kodon och därmed aminosyrasekvensen, men vissa mutationer ger samma aminosyra eller ligger i områden som inte ändrar proteinets sekvens. Effekten beror på mutationens typ och placering.
Exempel
Exempel: samma DNA, olika genuttryck
- En nervcell och en muskelcell i samma person innehåller i stort sett samma gener.
- Muskelcellen uttrycker stora mängder av vissa proteiner som behövs för kontraktion.
- Nervcellen uttrycker andra proteiner som är viktiga för elektrisk signalering och synapser.
- Skillnaden mellan celltyperna beror alltså inte främst på olika DNA utan på vilka gener som är aktiva och hur mycket protein som produceras.
Så gör du
- 1Identifiera vilket DNA-avsnitt eller vilken gen som används.
- 2Följ informationsflödet: DNA → transkription → mRNA → translation → protein.
- 3Koppla proteinets struktur eller funktion till cellens egenskap.
- 4Fråga om genen regleras olika mellan celltyper eller situationer.
- 5Om en mutation ingår: avgör först om den faktiskt kan påverka RNA eller protein innan du drar slutsats om fenotypen.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
DNA omvandlas till protein.
Bättre
DNA används som mall för RNA, och ribosomen använder mRNA för att bygga protein.
DNA-molekylen förbrukas inte i processen.
Vanligt misstag
En gen motsvarar alltid exakt en synlig egenskap.
Bättre
Gener påverkar ofta egenskaper genom proteiner och samverkar med andra gener och miljön.
Sambandet gen–egenskap är ofta mer komplext än en gen = en egenskap.
Vanligt misstag
Alla mutationer i en gen förändrar proteinets funktion.
Bättre
Vissa mutationer förändrar inte aminosyrasekvensen eller ger liten funktionell effekt.
Effekten måste bedömas utifrån mutationens placering och konsekvens.
Fundera
Varför är reglering av genuttryck minst lika viktig som vilka gener en cell har?
Träna
Övning
En mutation ändrar ett kodon i en proteinkodande gen. Förklara varför mutationen ibland kan förändra proteinets funktion men ibland få liten eller ingen effekt.
Sammanfattning
- Genuttryck är processen där genetisk information används för att bilda en funktionell produkt.
- Transkription skapar RNA från en DNA-mall; translation bygger protein utifrån mRNA.
- Ribosomer läser kodon och kopplar samman aminosyror i rätt ordning.
- Skillnader i genuttryck gör att celler med samma DNA kan få olika funktioner.
- En mutation kan påverka proteinsyntesen, men effekten är inte automatiskt stor eller skadlig.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Celler & virus
Jämför prokaryota och eukaryota celler och förstå varför virus är beroende av värdceller.
Läs genomgångenCelldelning, mutationer & ärftlighet
Förstå mitos, meios, alleler, mutationer och hur genetisk variation uppstår och förs vidare.
Läs genomgångenGentekniska tillämpningar
Få överblick över hur genetiskt material kan analyseras och förändras och hur metoderna används.
Läs genomgången