Beziehung zwischen DNA-Strängen und mRNA

Ich würde dies als Kommentar zu Ihrer Frage hinzufügen, habe aber nicht genug Ansehen. Ein einfacher Blick auf Wikipedia (eine sehr gute Quelle für allgemeine Fragen wie diese) hätte Ihnen eine Antwort geliefert. Ich tat dies nur, um zu sehen, wie lange es dauern würde, wenn ich die Antwort nicht wüsste. Es waren ungefähr 20-30 Sekunden.

Proteinsynthese: Transkription

Bei der Transkription wird eine mRNA-Kette erzeugt, wobei ein Strang der DNA-Doppelhelix im Genom als Matrize dient. Dieser Strang wird als Matrizenstrang bezeichnet.

Schablonenstrang

Nur einer der beiden DNA-Stränge dient als Matrize für die Transkription. Der Antisense-DNA-Strang wird während der Transkription von der RNA-Polymerase vom 3'-Ende zum 5'-Ende gelesen (3' → 5').

Wenn ich Ihre Verwirrung richtig verstehe, verstehen Sie auch nicht, wie der scheinbar "nicht kodierende" Strang der "kodierende" Strang sein kann, der paradox zu sein scheint. Wenn dies Ihre Verwirrung ausreichend beschreibt, müssen Sie an die halbkonservative Replikation von DNA denken. Der "nicht kodierende"/Antisense-Strang wird von der RNA-Polymerase in seine komplementäre RNA-Sequenz transkribiert. Da diese Sequenz komplementär zum "nicht kodierenden" DNA-Strang ist, ist die mRNA-Sequenz identisch (wobei U T ersetzt) ​​mit dem "kodierenden"/Sinn-DNA-Strang.

Sie fragen zunächst nach den „Sense“- und „Antisense“-Strängen der DNA. Diese Begriffe werden in der Wikipedia-Referenz mit dem Titel „Sinnstrang“ erklärt . Dies sagt aus, was Ihnen bereits bekannt zu sein scheint, dass:

„Der Sense-Strang ist der DNA-Strang, der die gleiche Sequenz wie die mRNA hat, die während der Transkription den Antisense-Strang als Vorlage nimmt …“

Die Transkription erzeugt ein umgekehrtes Komplement des transkribierten DNA-Strangs, genauso wie der Antisense-Strang der DNA ein umgekehrtes Komplement des Sense-Strangs der DNA ist. Daher:

5' ...ATGTTT...TAA... 3' : DNA sense strand

3' ...TACAAA...ATT... 5' : DNA anti-sense strand (template for transcription)

5' ...AUGUUU...UAA... 3' : mRNA (translated)

N     MetPhe...End    C : Protein

Qualifizierung der Verwendung von „Sense Strang“

Es besteht die Gefahr, den Begriff „Sinnstrang“ zu verwenden oder zu implizieren, dass er sich auf die gesamte DNA bezieht – schließlich ist die Beschreibung einer zirkulären bakteriellen DNA, dass sie zwei Stränge hat. Die Gene in einer bakteriellen DNA haben jedoch nicht die gleiche Richtung, daher kann (und sollte) man nur über den Sense-Strang der DNA sprechen, der ein bestimmtes Gen spezifiziert .

Ungünstige Alternativen zu „Sense Strang“ 1: Kodierungsstrang

In Ihrer ursprünglichen Frage wechselten Sie vom Sprechen über die Sense- und Antisense -Stränge zum Sprechen über codierende und nicht codierende DNA-Stränge, obwohl Sie dies später entfernt haben. Ich würde gegen diese Verwendung argumentieren. Es ist die mRNA, die die Kodierung durchführt und tatsächlich in Protein übersetzt wird. Die DNA kann nur im Sinne einer konzeptuellen Übersetzung als Sinn betrachtet werden oder nicht. In der Praxis dient es entweder als Matrize für die Transkription oder sein Komplement. Es besteht auch das Problem, dass, wenn Sie den Gegenstrang als „nicht codierend“ bezeichnen, eine mögliche Verwechslung mit der Verwendung dieses Begriffs für die nicht übersetzten Regionen der (codierenden) mRNA besteht.

Ungünstige Alternativen zu „Sense-Strang“ 2: Template-Strang

Ich mag die Verwendung von „Template-Strang“ nicht, weil die ursprüngliche und primäre Verwendung von „Template“ in Bezug auf DNA die Replikation ist (nicht der Informationsgehalt). Darüber hinaus ist es für mich, wenn es in Bezug auf das Protein-Codoning-Potential verwendet wird, nicht sofort ersichtlich (und ich würde jedem argumentieren, der sich dem Thema zum ersten Mal nähert), welcher DNA-Strang als „Template“ angesehen werden würde.

Im Englischen bedeutet der Begriff Vorlage im Allgemeinen ein Muster, eine Form oder einen Former, der als Richtlinie zum Erstellen von Objekten mit ähnlicher Form verwendet wird. Seine Übernahme in die Molekularbiologie von Nukleinsäuren war mit einer subtilen Bedeutungsänderung verbunden, da der aus der DNA-Vorlage (dem Produktstrang – ursprünglich DNA) hergestellte Artikel nicht die gleiche Form wie die Form hatte, sondern eine Ergänzung dazu war. Die Komplementaritätsregeln der Basen führten jedoch dazu, dass die Informationen im Original erhalten blieben (etwas analog zu denen einer Druckplatte) und die Metapher sich durchsetzte, da sie eine klare Bedeutung vermittelte. Es sollte betont werden, dass sich diese Bedeutung auf die DNA-Replikation und -Transkription bezog. So lesen Generationen von Biochemiestudenten in Texten wie Berg et al. Das:

DNA-Polymerasen benötigen eine Matrize und einen Primer

(während RNA-Polymerase nur eine Matrize benötigte). Außerdem konnten sie lesen (z. B. in Wikipedia ), dass:

DNA besteht aus einer Doppelhelix aus zwei Strängen, und jeder Strang des ursprünglichen DNA-Moleküls dient als Vorlage für die Produktion des komplementären Strangs …

Wenn Sie also anfangen, über den Matrizenstrang der DNA zu sprechen , sind Sie bereits in Schwierigkeiten.

Aber was würde das in Bezug auf die Transkription von mRNA bedeuten? Hier ist es der Antisense-Strang der DNA, der das Gen spezifiziert, das physikalisch als Matrize für die mRNA dient. Vielen erscheint es jedoch kontraintuitiv, dies als Vorlagenstrang zu bezeichnen, sodass diejenigen, die diesen Begriff verwenden, sich nicht darauf einigen können, wie dies zu tun ist. Um S. Malloy zu zitieren :

„…eine Schule argumentiert, dass der in mRNA kopierte Strang als Template-Strang betrachtet werden sollte, aber die andere Schule argumentiert, dass der entgegengesetzte Strang, der die Sequenz in der mRNA widerspiegelt, als Template betrachtet werden sollte, da die entsprechenden Codons in Protein kopiert werden.“

Es ist eindeutig sinnvoller, „Sinn“ und „Antisinn“ zu verwenden.