Transkriptio on biokemiallinen prosessi DNA-sekvenssin sisältämän tiedon siirtämiseksi RNA-molekyyliin. RNA-molekyyli voi olla lopputuote, tai messenger-RNA: n (mRNA) tapauksessa sitä voidaan käyttää translaatioprosessissa proteiinien tuottamiseksi. RNA-polymeraasi on proteiinikompleksi, joka suorittaa päätehtävän lukea DNA-templaattia ja syntetisoida RNA: ta, mutta tarvitaan myös lisäproteiineja.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Transkriptiolla on kolme päävaihetta: aloitus, venymä ja päättyminen.
Aloitus
Juuri ennen aloittamista RNA-polymeraasi ja lisäproteiinit sitoutuvat DNA-molekyyliin ylävirtaan aloituskohdasta. DNA puretaan irti erottamaan ja paljastamaan transkriboitava säike. Sitten RNA-polymeraasikompleksi sitoutuu promoottorisekvenssiin, joka saa aikaan transkription aloituksen. Polymeraasi alkaa syntetisoida RNA-juosetta, joka on komplementaarinen DNA-juosteen yhdelle puolelle, siirtyen transkriptoitavan geenin koodaavan sekvenssin osaan.
Venymä
Venymän aikana DNA-polymeraasi tuottaa pidentyvän RNA-molekyylin, kun se lukee DNA-triplettikoodin templaattisäikeellä. Polymeraasi jatkaa mallin lukemista, kunnes se saavuttaa sekvenssin, joka antaa signaalin, joka osoittaa, että transkriptoitu alue on lopussa. Toinen RNA-polymeraasi voi kiinnittyä promoottoriin toisen RNA: n syntetisoinnin aloittamiseksi ennen kuin ensimmäinen on valmis.
Irtisanominen
Transkription päättyminen laukaistaan, kun RNA-polymeraasi kohtaa tietyn DNA-sekvenssin, jolloin polymeraasi menettää affiniteettinsa DNA-templaattiin. Tässä vaiheessa RNA-polymeraasi irtoaa DNA: sta ja RNA-molekyyli vapautetaan translaatiota tai transkription jälkeistä prosessointia varten.
Transkriptiotekijät
Muita proteiineja RNA-polymeraasin lisäksi tarvitaan transkriptioon. Näitä proteiineja kutsutaan transkriptiotekijöiksi. Ne voivat sitoutua RNA-polymeraasiin, olla vuorovaikutuksessa muiden transkriptiotekijöiden kanssa tai sitoutua suoraan DNA: han vaikuttamaan transkriptioon. Transkriptiotekijöitä tarvitaan initiaatiokompleksin oikeaan kokoonpanoon, ja niillä on tärkeitä toimintoja venymässä ja päättymisessä.
Transkription säätely
Transkription tehokkuutta ja astetta säätelevät edellä mainitut transkriptiotekijät sekä DNA: ta sitovat proteiinit. Suppressoriproteiinit kiinnittyvät DNA: han estääkseen initiaation estäen tiettyjen geenien transkriptiota. Muut molekyylit voivat olla vuorovaikutuksessa vaimentajien kanssa, mikä saa ne lähtemään DNA: ta sitovista kohdistaan, jolloin transkriptio voi edetä.
Eukaryoottinen ja prokaryoottinen transkriptio
Eukaryoottien ja prokaryoottien erilaiset solujärjestelyt ja monimutkaisuudet aiheuttavat joitakin merkittäviä eroja transkriptiossa. Transkriptio tapahtuu eukaryoottien ytimessä ja prokaryoottien sytoplasmassa (koska niillä ei ole ydintä). Eukaryoottinen mRNA modifioidaan jälkitranskriptiolla 3-jalkaisella poly-A-hännällä ja 5-jalkaisella korkilla. Eukaryoottinen RNA sisältää usein proteiineja koodaamattomia osia, joita kutsutaan introneiksi, jotka poistetaan transkription jälkeen. Prokaryooteissa ei tehdä tällaisia muutoksia. Prokaryoottinen transkriptio vaatii vähemmän proteiineja kuin eukaryoottinen transkriptio.