Hvilket enzym er ansvarligt for at forlænge RNA-kæden?

Ribonukleinsyre, eller RNA, spiller flere vitale roller i en celles liv. Det fungerer som en messenger, der videreformidler den genetiske kode fra deoxyribonukleinsyre eller DNA til cellens proteinsyntetiseringsmaskineri. Ribosomalt RNA forbinder med proteiner til dannelse af ribosomer, cellens proteinfabrikker. Overfør RNA shuttler aminosyrer til voksende proteinstrenge, da ribosomer oversætter messenger-RNA. Andre former for RNA hjælper med at kontrollere celleaktivitet. Enzymet RNA-polymerase eller RNAP, som har flere former, er ansvarlig for at forlænge RNA-kæden under transkriptionen af ​​DNA.

I eukaryote celler - dvs. celler med organiserede kerner - er de forskellige RNAP-typer mærket I til V. Hver har en lidt anden struktur, og hver skaber et andet sæt RNA'er. For eksempel er RNAP II ansvarlig for at skabe messenger RNA eller mRNA. Prokaryote celler (som ikke har organiserede kerner) har en type RNAP. Enzymet består af flere proteinunderenheder, der udfører forskellige funktioner under transkription. Et aktivt sted indeholdende et magnesiumatom er stedet inden for det enzym, hvor RNA forlænges. Det aktive sted tilføjer sukker-fosfatgrupper til den voksende RNA-streng og binder nukleotidbaser i overensstemmelse med baseparringsreglerne.

DNA er et langt molekyle med en rygrad sammensat af alternerende sukker- og fosfatenheder. En af fire nukleotidbaser - enkelt- eller dobbeltringede molekyler indeholdende kvælstof - hænger af hver sukkerenhed. De fire DNA-baser er mærket A, T, C og G. Sekvensen af ​​basepar langs DNA-molekylet dikterer sekvensen af ​​aminosyrer i proteinerne syntetiseret af cellen. DNA eksisterer normalt som en dobbelt helix, hvor baserne af to tråde binder til hinanden i henhold til basisparingsregler: A- og T-baserne danner et sæt par, mens C og G danner det andet sæt. RNA er et beslægtet enkeltstrenget molekyle, der overholder de samme baseparringsregler under DNA-transkription, bortset fra substitution af U-basen med T i RNA.

Proteininitieringsfaktorer skal danne et kompleks med et RNA-polymerase-molekyle, før transkription kan begynde. Disse faktorer gør det muligt for enzymet at binde til promotorregioner - vedhæftningspunkter for forskellige transkriptionsenheder - på en DNA-streng. Transkriptionsenheder er sekvenser af et eller flere gener, som er de proteinspecificerende dele af en DNA-streng. RNA-polymerasekomplekset skaber en transkriptionsboble ved at pakke en del af DNA-dobbelthelixen ud ved starten af ​​transkriptionsenheden. Enzymkomplekset begynder derefter at samle RNA ved at læse DNA-skabelonstrengen en base ad gangen.

RNA-polymerasekomplekset kan give mange falske starter, før forlængelsen begynder. I en falsk start transkriberer enzymet ca. 10 baser og afbryder derefter processen og genstarter. Forlængelse kan kun begynde, når RNAP frigiver de initierende proteinfaktorer, der forankrer den til DNA-promotorregionen. Når forlængelsen er i gang, anbringer enzymet forlængelsesfaktorer for at hjælpe med at flytte transkriptionsboblen ned ad DNA-strengen. Det bevægelige RNAP-molekyle forlænger den nye RNA-streng ved at tilføje sukker-fosfatenheder og nukleotidbaser, der supplerer baserne på DNA-skabelonen. Hvis RNAP opdager en forkert parret base, kan den spalte og resyntesere det vildfarne RNA-segment. Transkription slutter, når enzymet læser en stop-sekvens på DNA-skabelonen. Ved afslutning frigiver RNAP-enzymet RNA-transkriptet, proteinfaktorerne og DNA-skabelonen.