Transkriptsioon on biokeemiline protsess DNA järjestuses oleva teabe ülekandmiseks RNA molekulile. RNA molekul võib olla lõppsaadus või messenger RNA (mRNA) korral saab seda kasutada translatsiooniprotsessis valkude tootmiseks. RNA polümeraas on valgukompleks, mis täidab põhitööd DNA matriitsi lugemisel ja RNA sünteesimisel, kuid vaja on ka lisavalke.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Transkriptsioonil on kolm peamist faasi: initsiatsioon, pikenemine ja lõpetamine.
Algatus
Vahetult enne initsiatsiooni seonduvad RNA polümeraas ja lisavalgud initsiatsioonipunktist ülesvoolu asuva DNA molekuliga. DNA on lahti keritud, et eraldada ja paljastada transkribeeritav ahel. Seejärel seondub RNA polümeraasi kompleks promootorjärjestusega, mis loob transkriptsiooni algatamise. Polümeraas hakkab sünteesima RNA ahelat, mis on komplementaarne DNA ahela ühe küljega, liikudes transkribeeritava geeni kodeeriva järjestuse ossa.
Pikenemine
Pikenemise ajal toodetakse DNA polümeraasi abil pikenev RNA molekul, kui see loeb matriitsil DNA tripleti koodi. Polümeraas jätkab matriitsi lugemist seni, kuni see saavutab järjestuse, mis annab signaali, mis näitab, et transkribeeritud piirkond on lõpus. Teine RNA polümeraas võib promootori külge kinnituda, et alustada teise RNA sünteesimist enne esimese lõppu.
Lõpetamine
Transkriptsiooni lõpetamine käivitatakse siis, kui RNA polümeraas kohtub kindla DNA järjestusega, põhjustades polümeraasi kaotust afiinsuses DNA matriitsi suhtes. Sel hetkel eraldub RNA polümeraas DNAst ja RNA molekul vabastatakse translatsiooniks või transkriptsioonijärgseks töötlemiseks.
Transkriptsioonifaktorid
Transkriptsiooniks on vaja lisaks RNA polümeraasile ka teisi valke. Neid valke nimetatakse transkriptsioonifaktoriteks. Need võivad seonduda RNA polümeraasiga, suhelda teiste transkriptsioonifaktoritega või seonduda otse DNA-ga, et mõjutada transkriptsiooni. Transkriptsioonifaktorid on vajalikud initsiatsioonikompleksi nõuetekohaseks kokkupanekuks ning neil on pikendamisel ja lõpetamisel olulised funktsioonid.
Transkriptsiooni reguleerimine
Transkriptsiooni efektiivsust ja astet reguleerivad nii ülalnimetatud transkriptsioonifaktorid kui ka DNA-d siduvad valgud. Suppressorvalgud kinnituvad initsiatsiooni DNA-le, takistades teatud geenide transkribeerimist. Teised molekulid võivad supressoritega suhelda, põhjustades nende lahkumist oma DNA sidumissaitidest, võimaldades transkriptsioonil jätkuda.
Eukarüootne ja prokarüootne transkriptsioon
Eukarüootide ja prokarüootide erinev rakukorraldus ning keerukus põhjustavad transkriptsioonis mõningaid olulisi erinevusi. Transkriptsioon toimub eukarüootide tuumas ja prokarüootide tsütoplasmas (kuna neil pole tuuma). Eukarüootset mRNA modifitseeritakse pärast transkriptsiooni 3-jala polü-A saba ja 5-suu korgiga. Eukarüootne RNA sisaldab sageli valke mittekodeerivaid sektsioone, mida nimetatakse introniteks, mis eemaldatakse pärast transkriptsiooni. Prokarüootides selliseid muudatusi ei tehta. Prokarüootne transkriptsioon nõuab vähem valke kui eukarüootne transkriptsioon.