Enzim Apa yang Bertanggung Jawab untuk Memanjangkan Rantai RNA?

Asam ribonukleat, atau RNA, memainkan beberapa peran penting dalam kehidupan sel. Ia bertindak sebagai pembawa pesan, menyampaikan kode genetik dari asam deoksiribonukleat, atau DNA, ke mesin sintesis protein sel. RNA ribosom bergabung dengan protein untuk membentuk ribosom, pabrik protein sel. Transfer RNA mengangkut asam amino ke dalam untaian protein yang sedang tumbuh saat ribosom menerjemahkan RNA pembawa pesan. Bentuk lain dari RNA membantu mengontrol aktivitas sel. Enzim RNA polimerase, atau RNAP, yang memiliki beberapa bentuk, bertanggung jawab untuk memperpanjang rantai RNA selama transkripsi DNA.

Dalam sel eukariotik - yaitu, sel dengan inti terorganisir - jenis RNAP yang berbeda diberi label I sampai V. Masing-masing memiliki struktur yang sedikit berbeda dan masing-masing menciptakan satu set RNA yang berbeda. Misalnya, RNAP II bertanggung jawab untuk membuat messenger RNA, atau mRNA. Sel prokariotik (yang tidak memiliki inti terorganisir) memiliki satu jenis RNAP. Enzim terdiri dari beberapa subunit protein yang melakukan berbagai fungsi selama transkripsi. Situs aktif yang mengandung atom magnesium adalah lokasi di dalam enzim di mana RNA memanjang. Situs aktif menambahkan gugus gula-fosfat ke untai RNA yang sedang tumbuh dan menempelkan basa nukleotida sesuai dengan aturan pasangan basa.

DNA adalah molekul panjang dengan tulang punggung yang terdiri dari unit gula dan fosfat bergantian. Salah satu dari empat basa nukleotida - molekul bercincin tunggal atau ganda yang mengandung nitrogen - menggantung setiap unit gula. Empat basa DNA diberi label A, T, C, dan G. Urutan pasangan basa di sepanjang molekul DNA menentukan urutan asam amino dalam protein yang disintesis oleh sel. DNA biasanya ada sebagai heliks ganda di mana basa dari dua untai mengikat satu sama lain sesuai dengan aturan pemisahan basa: basa A dan T membentuk satu set pasangan, sedangkan C dan G membentuk set lainnya. RNA adalah terkait, molekul beruntai tunggal yang mengamati aturan pasangan basa yang sama selama transkripsi DNA, kecuali untuk substitusi basa U untuk T dalam RNA.

Faktor inisiasi protein harus membentuk kompleks dengan molekul RNA polimerase sebelum transkripsi dapat dimulai. Faktor-faktor ini memungkinkan enzim untuk mengikat ke daerah promotor - titik perlekatan untuk unit transkripsi yang berbeda - pada untai DNA. Unit transkripsi adalah urutan dari satu atau lebih gen, yang merupakan bagian yang menentukan protein dari untai DNA. Kompleks RNA polimerase menciptakan gelembung transkripsi dengan membuka ritsleting sebagian dari heliks ganda DNA pada awal unit transkripsi. Kompleks enzim kemudian mulai merakit RNA dengan membaca untai cetakan DNA satu per satu.

Kompleks RNA polimerase mungkin membuat banyak awal yang salah sebelum pemanjangan dimulai. Dalam awal yang salah, enzim mentranskripsi sekitar 10 basa dan kemudian membatalkan proses dan memulai kembali. Pemanjangan dapat dimulai hanya ketika RNAP melepaskan faktor protein awal yang mengikatnya ke daerah promotor DNA. Setelah pemanjangan berlangsung, enzim meminta faktor pemanjangan untuk membantu memindahkan gelembung transkripsi ke bawah untai DNA. Molekul RNAP yang bergerak memanjangkan untai RNA baru dengan menambahkan unit gula-fosfat dan basa nukleotida yang melengkapi basa pada cetakan DNA. Jika RNAP menemukan basa yang tidak berpasangan, ia dapat membelah dan mensintesis kembali segmen RNA yang salah. Transkripsi berakhir ketika enzim membaca urutan berhenti pada template DNA. Pada saat terminasi, enzim RNAP melepaskan transkrip RNA, faktor protein dan cetakan DNA.