Etapy transkrypcji DNA

Transkrypcja to biochemiczny proces przenoszenia informacji w sekwencji DNA do cząsteczki RNA. Cząsteczka RNA może być produktem końcowym lub w przypadku informacyjnego RNA (mRNA) może być wykorzystana w procesie translacji do produkcji białek. Polimeraza RNA to kompleks białkowy, który wykonuje główne zadanie odczytu matrycy DNA i syntetyzowania RNA, ale potrzebne są również białka pomocnicze.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Transkrypcja składa się z trzech głównych faz: inicjacji, elongacji i zakończenia.

Tuż przed inicjacją polimeraza RNA i białka pomocnicze wiążą się z cząsteczką DNA przed punktem inicjacji. DNA jest rozwijany w celu oddzielenia i odsłonięcia nici do transkrypcji. Następnie kompleks polimerazy RNA wiąże się z sekwencją promotorową, która inicjuje inicjację transkrypcji. Polimeraza zaczyna syntetyzować nić RNA komplementarną do jednej strony nici DNA, przechodząc do części sekwencji kodującej transkrybowanego genu.

Podczas wydłużania polimeraza DNA wytwarza wydłużającą się cząsteczkę RNA, która odczytuje kod tripletowy DNA na nici matrycowej. Polimeraza będzie kontynuować odczytywanie matrycy, aż osiągnie sekwencję, która dostarcza sygnału wskazującego, że transkrybowany region jest na końcu. Inna polimeraza RNA może przyłączyć się do promotora, aby rozpocząć syntezę innego RNA przed zakończeniem pierwszego.

Terminacja transkrypcji jest wyzwalana, gdy polimeraza RNA napotyka określoną sekwencję DNA, powodując utratę powinowactwa polimerazy do matrycy DNA. W tym momencie polimeraza RNA odłącza się od DNA, a cząsteczka RNA zostaje uwolniona do translacji lub obróbki potranskrypcyjnej.

Do transkrypcji wymagane są inne białka oprócz polimerazy RNA. Białka te nazywane są czynnikami transkrypcyjnymi. Mogą wiązać się z polimerazą RNA, oddziaływać z innymi czynnikami transkrypcyjnymi lub wiązać się bezpośrednio z DNA, aby wpływać na transkrypcję. Czynniki transkrypcyjne są wymagane do prawidłowego złożenia kompleksu inicjującego i pełnią ważne funkcje w wydłużaniu i terminacji.

Wydajność i stopień, w jakim zachodzi transkrypcja jest regulowana przez wspomniane czynniki transkrypcyjne oraz białka wiążące DNA. Białka supresorowe przyłączają się do DNA, blokując inicjację, zapobiegając transkrypcji niektórych genów. Inne cząsteczki mogą wchodzić w interakcje z supresorami, powodując, że opuszczają swoje miejsca wiązania DNA, umożliwiając kontynuację transkrypcji.

Różna organizacja komórek i złożoność eukariontów i prokariotów powodują pewne znaczące różnice w transkrypcji. Transkrypcja zachodzi w jądrze u eukariontów iw cytoplazmie u prokariontów (ponieważ nie mają jądra). Eukariotyczne mRNA jest modyfikowane potranskrypcyjnie za pomocą 3-stopowego ogona poli-A i czapeczki o długości 5 stóp. Eukariotyczne RNA często zawiera sekcje niekodujące białek zwane intronami, które są usuwane po transkrypcji. Takie modyfikacje nie są dokonywane u prokariontów. Transkrypcja prokariotyczna wymaga mniej białek niż transkrypcja eukariotyczna.