Transkrypcja (genetyka)
Transkrypcja w genetyce oznacza proces syntezy RNA na matrycy DNA. Proces ten jest katalizowany przez enzym - polimerazę RNA. Enzym ten składa się z części rdzeniowej (odpowiedzialna za tworzenie właściwych par zasad) i katalitycznej (odpowiedzialna za tworzenie wiązań fosfodiestrowych pomiędzy włączanymi nukleotydami). Zapoczątkowanie procesu transkrypcji polega na związaniu się polimerazy RNA ze swoim odcinkiem pasma matrycowego DNA - tzw. promotorem. Rozsunięcie nici DNA na odcinku kilkunastu nukleotydów umożliwia wstawianie (włączenie) kolejnych, odpowiednich nukleotydów. Proces ten nazywamy elongacją transkrypcji. Substratami są trifosforany rybonukleozydów (ATP, GTP, CTP i UTP). Polimeraza RNA przesuwa się systematycznie wzdłuż helisy DNA i wydłuża łańcuch RNA, przy czym nukleotydy włączane są zgodnie z zasadą komplementarności. Powyżej aktualnego miejsca syntezy powstający hybrydowy kompleks DNA - RNA ulega rozpadowi, DNA powraca do swojej pierwotnej dwuniciowej struktury, a łańcuch powstającego mRNA oddziela się. Etap elongacji (wydłużania RNA) kończy się, gdy polimeraza RNA dotrze do sekwencji kończącej, wyznaczającej miejsce terminacji (zakończenia) transkrypcji. Dzięki białkowemu czynnikowi terminacji transkrypcji polimeraza zatrzymuje się, a kompleks enzym - DNA - RNA ulega rozpadowi. Nowo powstały produkt nazywamy pierwotnym transkryptem. W komórkach priokariotycznych ten ostatni jest niemal gotowym mRNA. Musi jednak zostać poddany niewielkiej obróbce, aby można go wykorzystać do właściwej biosyntezy białka.W przeciwnym wypadku mRNA po wydostaniu się z jądra zostałoby zniszczone w cytozolu przez białka, których zadaniem jest niszczenie kwasów nukleinowych. Jest to obrona przed dostaniem się do komórki obcego kwasu nukleinowego np. wirusa. Aby mRNA był rozpoznawany jako "swój" ma miejsce obróbka posttranskrypcyjna. Polega ona na:
- Dołączeniu czapeczki guanylowej na jednym z końców mRNA. Czapeczka guanylowa to krótka nić złożona z kilkudziesięciu nukleotydów z guaniną. Umożliwia odnaleznienie "fabryki białkowej" w cytozolu.
- Dołączeniu ogonka poliA na drugim końcu mRNA. Ogonek poliA jest krótką nicią złożoną z kilkudziesięciu nukleotydów z adeniną. Dzięki temu mRNA jest rozpoznawana jako własny, a nie obcy kwas nukleinowy. Niektóre wirusy, np. wirus grypy potrafią dołączać do swoich nici mRNA ogonek poliA, przez co nie są zabijane w cytozolu.
- Splicingu
Transkrypcji podlega odcinek DNA od promotora do terminatora. Nazywamy go jednostką transkrypcji.
Kategorie
Genetyka | Biologia molekularna