Sameindaerfðafræði hefur fleygt fram síðustu áratugi, allar götur síðan Watson&Crick uppgötvuðu uppbyggingu DNA árið 1953. Mikill iðnaður er byggður á þeim vísindum, t.d. Íslensk Erfðagreining og heill hellingur líftæknifyrirtækja sem leita lausna við krabbameinum og erfðasjúkdómum, ásamt mörgu öðru. Til að vekja áhuga á viðfangsefninu hyggst ég skýra grundvallaratriði erfðaefnisins, hvernig leiðin liggur frá DNA-keðjunni til prótínanna sem við erum gerð úr.
Ég tipla aðeins á stórvægustu atriðunum til að komast hjá því torfæra greinarbákni sem þetta annars yrði.

DNA (deoxyribonucleic acid)
Þessi frægasti gormur allra tíma er best skilinn sem uppundinn stigi. Á tveimur hryggjum úr sykri (deoxýríbósa) og fosfati hanga niturbasar. Ein sykra, ein fosfatfrumeind og einn slíkur niturbasi saman kallast kirni. Þegar kirnin raðast saman tengjast sykursameindirnar og fosfatfrumeindirnar í keðju (þar sem niturbasarnir standa út) og þegar tvær slíkar keðjur leggjast hvor að annarri hanga þær saman á vetnistengjum milli niturbasanna.
Þessi vetnistengi eru rofin þegar afrita á keðjuna fyrir frumuskiptingu eða þegar fjölrita þarf innihald hennar á RNA-streng til prótínframleiðslu. Þá opnast keðjan eins og rennilás og annað hvort koma út tvær nýjar keðjur (við afritun) eða keðjan lokast aftur (við RNA-fjölritun).

Niturbasar (nucleobases)
Niturbasar DNA-keðjunnar eru til í fjórum sortum, sem tengjast vetnistengjum tveir og tveir. Þeir nefnast Adenín, Gúanín, Cytosín og Tymín. Tengin eru G-C og A-T. Í RNA-strengjum er Úrasíl skipt út fyrir tymín, svo tengið verður þar A-U. Þannig myndi DNA-strengurinn ATTCCGTAAG verða að RNA-strengnum UAAGGCAUUC.
Hver þriggja niturbasa röð kóðar annað hvort fyrir amínósýru eða gefur merki um enda prótínsins. Þar sem fjórir niturbasar eru til og aðeins þrjú stansmerki skilur það eftir 61 merki sem raða má bösunum í. Þau dreifast á þær 20 amínósýrur sem mest líf styðst við. Til dæmis kóða raðirnar GCU, GCC, GCA og GCG allar fyrir amínósýruna alanín.

RNA (ribonucleic acid)
RNA-streng svipar til hálfrar DNA-keðju. Í stað þess að tvær raðir kirna leggist saman er aðeins ein, enda er RNA aðeins afritað af öðrum streng DNA. Vetnistengin hafa þó sama aðdráttarkraft í þessum eina streng og þau hefðu milli tveggja aðskildra raða og á þeim köflum RNA-strengsins þar sem samstæðir niturbasar liggja geta þeir lagst saman. Eftir svolítið hátæknilegt fikt við strenginn er hann tilbúinn til aflesturs.

Þýðing (translation)
Netkorn (ribosomes) liggja utan á hrjúfa frymisnetinu sem er umhverfis frumukjarnann og eru eins konar vélar sem RNA er rennt í gegnum. Allt umhverfis eru tRNA (transfer RNA) af 64 tegundum, ein fyrir hverja niturbasaþrennu, sem flytja viðeigandi amínósýrur að netkornunum. Passi það tRNA sem berst að netkorni við þá þriggja niturbasa röð sem netkornið situr á stimplar netkornið amínósýruna sem tRNA-ið ber við þá lengju sem þegar er komin og færir sig áfram á næstu niturbasaþrennu. (Sjá mynd) Á meðan á þessu stendur fellur amínósýrukeðjan (prótínið) saman á svipaðan hátt og RNA-strengurinn gerði áður. Þegar netkornið kemur að enda RNA-strengsins losnar prótínið frá. Önnur netkorn gætu þá hafa tekið til við hinn endann að smíða fleiri prótín.

Ég gæti ekki hugsanlega farið yfir öll þau smáatriði sem fylgja þessu ferli, þau má nálgast í alls kyns ritum og vefsíðum (eins og Scientific American þessa mánaðar). Ég vona þó að þetta skýri það aðeins og veki áhuga á því, enda mun það að öllum líkindum verða veigamikið í iðnaði og vísindum framtíðarinnar.