4. Geenit ohjaavat proteiinien rakentumista

 Tärkein kappaleesta oppimani asia oli se, miten proteiineja valmistetaan. Proteiinit valmistetaan soluissa monivaiheisessa tapahtumaketjuss, proteiinisynteesissä. Proteiinisynteesi tapahtuu solulimassa ribosomien pinnalla DNA:n ohjeiden mukaan. Tiedon proteiinien rakennuspaikalle solulimaan vie viestinviejä eli lähetti-RNA, joka sisältää DNA:sta kopioidun ohjeen proteiinien rakentamiseksi. Solulimassa tämä ohje tulkitaan sitten kolmen emäksen ryhminä, emäskolmikkoina.

Solulimaan tullut lähetti-RNA tarttuu alkupäästään ribosomiin, joka liukuu sitten lähettiä pitkin kunnes saavuttaa aloituskolmikon. Lähetti-RNA:n tuoman viestin tulkintaan tarvitaan solulimassa olevia siirtäjä-RNA-molekyylejä, joiden toiminta perustuu siihen, että sen toisessa päässä on emäskolmikko ja toisessa päässä tätä emäskolmikkoa vastaava aminohappo. Siirtäjä-RNA:n emäskolmikko voi kiinnittyä lähetti-RNA:han, jos se löytää tästä vastinemäskolmikon. Kun sitten ribosomin kohdalla olevan lähetin emäskolmikko ja siirtäjän emäskolmikko vastaavat toisiaan, liittyy siirtäjän emäskolmikko hetkeksi lähettiin. Tällöin siirtäjän toisessa päässä oleva aminohappo irtoaa ja liittyy entsyymien avustamana rakenteilla olevaan aminohappoketjuun. Ribosomi liukuu lähetin pinnalla ja samalla yhä uusia aminohappoja liittyy syntyvään ketjuun, kunnes saavutaan lopetuskolmikon kohdalle. Tällöin aminohappoketjun valmistus loppuu ja lähetti irtoaa ribosomista. Kun ketjuja on sitten syntynyt tarvittava määrä, proteiinisynteesi päättyy.

Aminohappoketju ei ole kuitenkaan vielä valmis proteiini, sillä proteiinista tulee toimiva vasta, kun se on saanut kolmiulotteisen rakenteensa. Proteiinin aminohappojärjestys vaikuttaa siihen, millainen tämän proteiinin rakenne on. Pitkä aminohappoketju kiertyy spiraalille ja taipuu poimuille, kun ketjun eri kohdissa olevien aminohappojen välille muodostuu vetysidoksia. Tätä sanotaan proteiinin sekundaarirakenteeksi. Aminohappoketju taipuu vielä kolmiulotteiseksi tertiaarirakenteeksi, jonka rakenteen määrää aminohappojen järjestys. Proteiinilla voi olla myös kvartiaarirakenne, joka syntyy, kun kaksi tai useampia tertiaarirakenteisia aminohappoketujuja liittyy yhteen.

Kappaleesta esiin nousi käsite mallijuoste, jolla tarkoitetaan DNA:n juostetta, joka toimii syntyvän lähetti RNA:n mallina eli templaattina.

Kirjan tehtävä 2 s. 63 Käsitteitä

Määrittele seuraavat käsitteet ja selitä, miten ne liittyvät toisiinsa: 

Proteiini
Proteiinit ovat orgaanisia molekyylejä, jotka rakentuvat aminohapoista. Ne toimivat soluissa lukuisissa eri tehtävissä, kuten ihmisten ruuansulatusentsyyminä.

Kromosomi
Rakentuu DNA:sta ja proteiineista. Jokaisella eliölajilla on solujensa tumassa tietty määrä kromosomeja. Esitumallisilla kromosomit ovat solulimassa. Kromosomin sisältämän perintöaineksen avulla solu säätelee aineenvaihduntaansa.

Aminohappo
Aminohapot ovat proteiinien rakenneosia. Ne rakentuvat hiili-, happi-, vety-, typpi- ja rikkiatomeista. Lähes kaikkien eliöiden proteiinit rakentuvat 20 erilaisesta aminohapoista.

Geeni
Geenit ovat DNA-molekyylin toiminnallisia jaksoja. Jokainen geeni sisältää tietyn ohjeen, jonka perusteella proteiinisynteesissä ja sen jälkeisissä tapahtumissa aminohapoista rakentuu tietyllä tavalla toimiva proteiini.

DNA
DNA on nukleiinihappo, josta solun perintöaines rakentuu. Sisältää solujen perinnöllistä informaatiota ja se koostuu nukleitideista, joiden rakennusosia ovat fosfaattiosa, deoksiriboosisokeri sekä emäsosa, joka voi olla adeniini (A), tymiini (T), guaniini (G) tai syoniini (C). DNA on kierteinen kaksoisjuoste, jota on tumassa, mitokondrioissa ja viherhiukkasissa.