Figura
Având gene în comun, se explică asemănarea dintre o mamă și fiicele ei. Genele trebuie să fie exprimate pentru a exercita un efect, iar proteinele reglează această expresie. O astfel de proteină regulatoare, o proteină cu degete de zinc (ionul de zinc este albastru, proteina este roșie), (continuare…)
ADN și ARN sunt polimeri liniari lungi, numiți acizi nucleici, care transportă informația într-o formă care poate fi transmisă de la o generație la alta. Aceste macromoleculeconstau dintr-un număr mare de nucleotide legate între ele, fiecare fiind compusă dintr-un zahăr, un afosfat și o bază. Zaharurile legate de fosfați formează o coloană vertebrală comună, în timp ce bazele variază între patru tipuri. Informația genetică este stocată în această secvență de baze de-a lungul unui lanț de acid nucleic. Bazele au o proprietate specială suplimentară: ele formează între ele perechi specifice care sunt stabilizate prin legături de hidrogen. Împerecherea bazelor are ca rezultat formarea unui dublu-helix, o structură elicoidală formată din două șiruri. Aceste perechi de baze asigură un mecanism de copiere a informației genetice dintr-un lanț de acizi nucleici existent pentru a forma un nou lanț. Deși ARN-ul a funcționat probabil ca material genetic foarte devreme în istoria evoluției, genele tuturor celulelor moderne și ale multor virusuri sunt alcătuite din ADN. ADN-ul este replicat prin acțiunea enzimelor ADN-polimerazei. Aceste enzime extrem de specifice copiază secvențe din modelele de acid nucleic cu o rată de eroare de mai puțin de 1 la 100 milioane de nucleotide.
Genele specifică tipurile de proteine care sunt fabricate de celule, dar ADN-ul nu este modelul direct pentru sinteza proteinelor. Mai degrabă, șabloanele pentru sinteza proteinelor sunt moleculele de ARN(acid ribonucleic). În special, o clasă de molecule de ARN numită ARN mesager (ARNm) reprezintă intermediarii purtători de informații în sinteza proteinelor. Alte molecule de ARN, cum ar fi ARN de transfer (ARNt) și ARN ribozomal (ARNr), fac parte din mecanismul de sinteză a proteinelor. Toate formele de ARN celular sunt sintetizate de ARN-polimerazele care preiau instrucțiuni din șabloanele ADN. Acest proces de transcripție este urmat de traducere, adică de sinteza proteinelor în conformitate cu instrucțiunile date de șabloanele ARNm. Astfel, fluxul informației genetice, sau expresia genelor, în celulele normale este:
Acest flux de informații depinde de codul genetic, care definește relația dintre secvența de baze din ADN (sau transcriptul său ARNm) și secvența de aminoacizi dintr-o proteină. Codul este aproape același la toate organismele: o secvență de trei baze, numită codon, specifică un aminoacid. Codonii din ARNm sunt citiți secvențial de către moleculele de ARNt, care servesc drept adaptoare în sinteza proteinelor. Sinteza proteinelor are loc pe ribozomi, care sunt ansambluri complexe de ARNr și mai mult de 50 de tipuri de proteine.
Ultima temă de luat în considerare este caracterul întrerupt al majorității genelor eucariote, care sunt mozaicuri de secvențe de acizi nucleici numite introni și exoni. Ambele sunt transcrise, dar intronii sunt tăiați din moleculele de ARN nou-sintetizate, lăsând moleculele de ARN mature cu exoni continui. Existența intronilor și a exonilor are implicații cruciale pentru evoluția proteinelor.
.