Kroky transkripce DNA

Transkripce je biochemický proces přenosu informací v sekvenci DNA do molekuly RNA. Molekula RNA může být konečným produktem, nebo v případě messengerové RNA (mRNA) může být použita v procesu translace k produkci proteinů. RNA polymeráza je proteinový komplex, který vykonává hlavní úlohu při čtení templátu DNA a syntéze RNA, ale jsou také zapotřebí doplňkové proteiny.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Přepis má tři hlavní fáze: zahájení, prodloužení a ukončení.

Těsně před iniciací se RNA polymeráza a pomocné proteiny váží na molekulu DNA před iniciačním bodem. DNA je odvinuta k oddělení a vystavení řetězce, který má být přepsán. Poté se komplex RNA polymerázy váže na promotorovou sekvenci, která zavádí iniciaci transkripce. Polymeráza začíná syntetizovat řetězec RNA komplementární k jedné straně řetězce DNA a pohybuje se do části kódující sekvence transkribovaného genu.

Během prodlužování je DNA polymeráza produkována prodlužující se molekula RNA, která čte kód tripletů DNA na řetězci templátu. Polymeráza bude pokračovat ve čtení templátu, dokud nedosáhne sekvence poskytující signál indikující, že transkribovaná oblast je na konci. K promotoru se může připojit další RNA polymeráza, která začne syntetizovat další RNA před dokončením první.

Ukončení transkripce se spustí, když RNA polymeráza narazí na konkrétní sekvenci DNA, což způsobí, že polymeráza ztratí afinitu k templátu DNA. V tomto okamžiku se RNA polymeráza uvolní z DNA a molekula RNA je uvolněna pro translaci nebo post-transkripční zpracování.

K transkripci jsou zapotřebí další proteiny kromě RNA polymerázy. Tyto proteiny se nazývají transkripční faktory. Mohou se vázat na RNA polymerázu, interagovat s jinými transkripčními faktory nebo se vázat přímo na DNA, aby ovlivnily transkripci. Faktory transkripce jsou vyžadovány pro správné sestavení iniciačního komplexu a mají důležité funkce při prodloužení a ukončení.

Účinnost a stupeň transkripce je regulován výše uvedenými transkripčními faktory a také proteiny vázajícími DNA. Supresorové proteiny se připojují k DNA a blokují iniciaci, čímž zabraňují transkripci určitých genů. Jiné molekuly mohou interagovat s supresory, což způsobuje, že opouštějí svá vazebná místa pro DNA, což umožňuje transkripci.

Různá buněčná organizace a složitost eukaryot a prokaryot vede k některým významným rozdílům v transkripci. Transkripce se vyskytuje v jádru u eukaryot a v cytoplazmě u prokaryot (protože nemají jádro). Eukaryotická mRNA je post-transkripčně modifikována 3-stopým poly-A ocasem a 5-stopým víčkem. Eukaryotická RNA často obsahuje neproteinové části kódující sekce zvané introny, které jsou po transkripci odstraněny. U prokaryot se neprovádějí žádné takové modifikace. Prokaryotická transkripce vyžaduje méně proteinů než eukaryotická transkripce.