Κάθε κύτταρο έχει το ρόλο του. Άλλο συσπάται για να πραγματοποιηθούν κινήσεις, άλλο αμύνεται εναντίον μικροβίων, άλλο διασπάει τροφές, άλλο δέχεται και μεταβιβάζει ερεθίσματα του περιβάλλοντος. Φυσικά, παραδείγματα υπάρχουν πολλά ακόμα. Παρά, όμως, τη μεγάλη ποικιλία ρόλων, που διαφοροποιεί τα κύτταρα μεταξύ τους, υπάρχουν και κάποια κοινά σημεία μεταξύ των κυττάρων αυτών. Ένα από αυτά τα κοινά σημεία είναι η ανάγκη τους για πρωτεΐνες. Όλα τα κύτταρα παράγουν πρωτεΐνες. Πώς, όμως, εξηγείται η «εμμονή» των κυττάρων να παράγουν πρωτεΐνες; Απλούστατα, οι ουσίες αυτές είναι λειτουργικά μόρια. Δηλαδή, οι πρωτεΐνες είναι χημικές ουσίες με τις οποίες το κύτταρο επιτελεί τη λειτουργία του, όποια κι αν είναι αυτή. Είναι φανερό ότι ανάλογα με τη λειτουργία του, το κύτταρο παράγει και διαφορετικές πρωτεΐνες. Πχ. το κύτταρο που συσπάται παράγει μυοσίνη, το κύτταρο που αμύνεται παράγει ανοσοσφαιρίνες, το κύτταρο που διασπάει τροφές παράγει πεπτικά ένζυμα, το κύτταρο που μεταβιβάζει ερεθίσματα παράγει ακετυλοχολίνη. Εδώ, χρήσιμο είναι να αναφερθεί πως λειτουργικά μόρια δεν είναι μονάχα οι πρωτεΐνες (είναι και κάποια μόρια RNA), αλλά σίγουρα οι πρώτες κατέχουν τον πρωταγωνιστικό ρόλο.
Πώς, λοιπόν, το κύτταρο θα συνθέσει πρωτεΐνες; Η διαδικασία ονομάζεται – προφανώς – πρωτεϊνοσύνθεση και χωρίζεται σε δύο βασικά στάδια. Το πρώτο είναι η μεταγραφή και το δεύτερο είναι η μετάφραση. Οι πορείες της μεταγραφής και της μετάφρασης συνοψίζονται με τον όρο έκφραση του DNA.
Για τη σύνθεση οποιασδήποτε πρωτεΐνης, απαραίτητη είναι η ύπαρξη γενετικής πληροφορίας. Η πληροφορία (δηλαδή η «συνταγή») για την κατασκευή της πρωτεΐνης είναι καταγραμμένη στο DNA. Για την ακρίβεια, είναι κωδικοποιημένη σε τμήματα (περιοχές) του DNA, που ονομάζονται γονίδια. Η κωδικοποίηση γίνεται με τις αζωτούχες βάσεις. Αυτές αποτελούν τα γράμματα με τα οποία γράφεται η «συνταγή». Απαραίτητη, όμως, είναι και η ύπαρξη ριβοσωμάτων. Τα ριβοσώματα είναι σωματίδια του κυττάρου που έχουν τη δυνατότητα να «διαβάζουν» τις αζωτούχες βάσεις και να καταλαβαίνουν ποια αμινοξέα πρέπει να συνδέσουν για να κατασκευάσουν σωστά την πρωτεΐνη. Το πρόβλημα είναι πως δε μπορούν να διαβάσουν τις βάσεις του γονιδίου, δηλαδή του τμήματος του DNA. Μπορούν, όμως, να διαβάσουν τις βάσεις ενός μονόκλωνου «αντίγραφου» του γονιδίου, που καλείται mRNA. Το μονόκλωνο αυτό μόριο κατασκευάζεται από ένα ένζυμο, την RNA πολυμεράση, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μεταγραφή. Το ίδιο το όνομα της διαδικασίας φανερώνει πως η γενετική πληροφορία του γονιδίου ξαναγράφεται σε ένα άλλο μόριο, το mRNA. Στη συνέχεια, τα ριβοσώματα «διασχίζουν» κατά μήκος το mRNA, «διαβάζοντας» ανά τρεις τις αζωτούχες βάσεις του, καθορίζοντας τη σειρά των αμινοξέων που θα συνδεθούν μεταξύ τους.
Εκείνο, λοιπόν, που διαφαίνεται είναι η τεράστια χρησιμότητα της έκφρασης του DNA. Είναι μια διαδικασία που αποσκοπεί στην παραγωγή χρήσιμων για το κύτταρο ουσιών, των πρωτεϊνών. Δεν έχει καμία σχέση με την αντιγραφή του DNA, που αποσκοπεί στη μεταβίβαση του DNA στην επόμενη κυτταρική γενιά.
Η έκφραση αποτελεί πραγμάτωση της γενετικής πληροφορίας του DNA. Η αντιγραφή είναι η επανακατασκευή του DNA.
Η έκφραση συμβαίνει για να μπορέσει το ίδιο το κύτταρο που την πραγματοποιεί να εκτελέσει το ρόλο που του αναλογεί. Έχει να κάνει με το παρόν. Η αντιγραφή συμβαίνει με σκοπό να λάβουν τα κύτταρα της επόμενης γενιάς το DNA, στην πληρότητά του. Έχει να κάνει με το μέλλον.
Επομένως, η άποψη που θέλει το DNA να αντιγράφεται, ύστερα να μεταγράφεται και ύστερα να μεταφράζεται, με στόχο να κατασκευαστεί μια πρωτεΐνη, είναι μια στρέβλωση της πραγματικότητας. Είναι μια επικίνδυνη παρεξήγηση! Άλλη σκοπιμότητα εξυπηρετεί η αντιγραφή και άλλη σκοπιμότητα εξυπηρετούν η μεταγραφή και η μετάφραση.
Στην αρχή του video (0:00 – 0:35) γίνεται μια σύντομη αναφορά στην οργάνωση του DNA. Ύστερα (0:36 – 1:12), διευκρινίζεται ότι το γονίδιο είναι τμήμα του τεράστιου μορίου του DNA, που κατέχει γενετική πληροφορία. Η RNA πολυμεράση είναι το ένζυμο που ξετυλίγει τη διπλή έλικα του γονιδίου, τοποθετώντας ταυτόχρονα συμπληρωματικά ριβονουκλεοτίδια προς τη μία από τις δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες. Περιγράφεται, δηλαδή, η μεταγραφή, πορεία κατά την οποία κατασκευάζεται το (πρόδρομο) mRNA. Κατόπιν, παρουσιάζεται η ωρίμανσή του (1:13 – 1:26) και η μεταφορά του από τον πυρήνα προς το κυτταρόπλασμα (1:27 – 1:39). Τέλος (1:40 – 2:41), ξεκινάει η μετάφραση του mRNA από το ριβόσωμα, με την πολύτιμη συνδρομή των μορίων tRNA, τα οποία τοποθετούν διαδοχικά τα αμινοξέα που καθορίζονται από τις τριάδες βάσεων του mRNA.