8.4 Geenit ohjaavat proteiinien valmistusta

Genotyyppi vaikuttaa yksilön ilmiasuun eli fenotyyppiin, mutta fenotyyppiin vaikuttavat myös monet ympäristötekijät. Genotyyppi vaikuttaa solujen toimintaan, sillä niiden toimintaa ohjataan DNA:n sisältämän informaation avulla. Solussa DNA:n emäsjärjestystä luetaan jatkuvasti, ja sen mukaan tuotetaan kulloinkin tarvittavia proteiineja. Tätä tapahtumaa kutsutaan geenien ilmenemiseksi.
Proteiinisynteesissä solu tuottaa proteiineja DNA:n ohjeen mukaisesti. Proteiinisynteesi voidaan jakaa kahteen osaan: tumassa tapahtuvaan transkriptioon ja soluliman ribosomeilla tapahtuvaan translaatioon. Transkriptiossa DNA:n avulla tuotetaan RNA-molekyyli, jota kutsutaan lähetti-RNA:ksi. Tämän jälkeen lähetti-RNA kuljetetaan solulimaan. Translaatiossa solulimassa tai solulimakalvostolla olevat ribosomit lukevat lähetti-RNA:n välittämän proteiinin valmistuskoodin ja tuottavat sen mukaan solun tarvitsemia proteiineja.
Transkriptiossa tuotetaan lähetti-RNA
Kun solu tarvitsee toimintaansa tiettyä proteiinia, tätä proteiinia koodaava eli sen tuotantoa ohjaava geeni aktivoituu DNA:ssa. DNA:n koodin avulla ei suoraan tuoteta proteiinia, vaan geenin sisältämä tieto proteiinista välitetään RNA:n avulla eteenpäin. Geenien aktivoituminen johtaa tapahtumasarjaan, jossa DNA:n emäsjärjestys kopioidaan RNA-molekyyliin, jota kutsutaan lähetti-RNA:ksi. Lähetti-RNA välittää DNA:n koodin tuman ulkopuolelle. Tätä prosessia kutsutaan transkriptioksi.
Transkriptio alkaa, kun DNA:n kaksoiskierre aukeaa muutamien proteiinien avustamana. RNA-molekyyli rakentuu DNA:n mallijuosteen rinnalle emäsparisäännön mukaisesti. Syntyvää RNA-molekyyliä kutsutaan lähetti-RNA:ksi (mRNA, messenger RNA), sillä se välittää DNA:n sisältämän informaation solulimassa oleville ribosomeille, jotka ohjaavat proteiinien valmistamista.

Translaatiossa tuotetaan proteiineja
Proteiineja tuotetaan solulimassa sijaitsevissa ribosomeissa. Translaation aluksi aikaisemmin muodostettu lähetti-RNA tarttuu ribosomiin. Ribosomi on eräänlainen proteiinitehdas, jossa lähetti-RNA:n välittämä viesti luetaan. Ribosomi valmistaa lähetti-RNA:n sisältämän viestin perusteella proteiineja solun tarpeisiin.
Translaatiossa tarvitaan lisäksi siirtäjä-RNA-molekyylejä. Niiden avulla ribosomi lukee lähetti-RNA:n sisältämää tietoa ja ohjaa paikalle oikean aminohapon. Toisiinsa liittyneet aminohapot muodostavat yhdessä proteiinin. Proteiineja ovat esimerkiksi kaikki solujen entsyymit, jotka muun muassa nopeuttavat solun aineenvaihdunnan kannalta tärkeitä kemiallisia reaktiota.
