Schritte der DNA-Transkription

Transkription ist der biochemische Vorgang, bei dem die Informationen einer DNA-Sequenz auf ein RNA-Molekül übertragen werden. Das RNA-Molekül kann das Endprodukt sein oder im Fall von Messenger-RNA (mRNA) im Translationsprozess zur Herstellung von Proteinen verwendet werden. RNA-Polymerase ist ein Proteinkomplex, der die Hauptaufgabe des Lesens einer DNA-Matrize und der Synthese von RNA übernimmt, aber auch akzessorische Proteine ​​werden benötigt.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Transkription hat drei Hauptphasen: Initiierung, Verlängerung und Beendigung.

Kurz vor der Initiation binden RNA-Polymerase und akzessorische Proteine ​​stromaufwärts vom Initiationspunkt an ein DNA-Molekül. Die DNA wird abgewickelt, um den zu transkribierenden Strang zu trennen und freizulegen. Dann bindet der RNA-Polymerase-Komplex an eine Promotorsequenz, die die Initiation der Transkription festlegt. Die Polymerase beginnt, einen RNA-Strang zu synthetisieren, der zu einer Seite des DNA-Strangs komplementär ist, und bewegt sich in den kodierenden Sequenzabschnitt des zu transkribierenden Gens.

Während der Elongation wird ein sich verlängerndes RNA-Molekül von der DNA-Polymerase produziert, während es den DNA-Triplett-Code auf dem Matrizenstrang liest. Die Polymerase liest die Matrize weiter, bis sie eine Sequenz erreicht, die ein Signal liefert, das anzeigt, dass die transkribierte Region am Ende ist. Eine weitere RNA-Polymerase kann sich an den Promotor anlagern, um mit der Synthese einer weiteren RNA zu beginnen, bevor die erste fertig ist.

Die Termination der Transkription wird ausgelöst, wenn die RNA-Polymerase auf eine bestimmte DNA-Sequenz trifft, wodurch die Polymerase die Affinität für die DNA-Matrize verliert. An diesem Punkt löst sich die RNA-Polymerase von der DNA und das RNA-Molekül wird zur Translation oder posttranskriptionellen Verarbeitung freigesetzt.

Für die Transkription werden neben der RNA-Polymerase andere Proteine ​​benötigt. Diese Proteine ​​werden Transkriptionsfaktoren genannt. Sie können an RNA-Polymerase binden, mit anderen Transkriptionsfaktoren interagieren oder direkt an DNA binden, um die Transkription zu beeinflussen. Transkriptionsfaktoren sind für den richtigen Aufbau des Initiationskomplexes erforderlich und haben wichtige Funktionen bei der Elongation und Termination.

Die Effizienz und der Grad der Transkription werden durch die oben genannten Transkriptionsfaktoren sowie DNA-bindende Proteine ​​reguliert. Suppressorproteine ​​heften sich an die DNA, um die Initiation zu blockieren und verhindern, dass bestimmte Gene transkribiert werden. Andere Moleküle können mit Suppressoren interagieren, wodurch sie ihre DNA-Bindungsstellen verlassen und die Transkription fortschreiten lässt.

Die unterschiedliche Zellorganisation und Komplexität von Eukaryoten und Prokaryoten führen zu einigen signifikanten Unterschieden in der Transkription. Die Transkription erfolgt bei Eukaryoten im Kern und bei Prokaryoten im Zytoplasma (da sie keinen Kern haben). Eukaryotische mRNA wird posttranskriptionell mit einem 3-Fuß-Poly-A-Schwanz und einer 5-Fuß-Kappe modifiziert. Eukaryotische RNA enthält oft nicht-proteinkodierende Abschnitte, die Introns genannt werden, die nach der Transkription entfernt werden. Bei Prokaryonten werden solche Modifikationen nicht vorgenommen. Die prokaryontische Transkription erfordert weniger Proteine ​​als die eukaryontische Transkription.