Kroky transkripcie DNA

Prepis je biochemický proces prenosu informácií v sekvencii DNA na molekulu RNA. Molekula RNA môže byť konečným produktom, alebo v prípade mediátorovej RNA (mRNA) sa môže použiť v procese translácie na produkciu proteínov. RNA polymeráza je proteínový komplex, ktorý vykonáva hlavnú prácu pri čítaní templátu DNA a syntéze RNA, ale sú potrebné aj doplnkové proteíny.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Prepis má tri hlavné fázy: iniciáciu, predĺženie a ukončenie.

Tesne pred iniciáciou sa RNA polymeráza a pomocné proteíny viažu na molekulu DNA pred iniciačným bodom. DNA sa odvinie, aby sa oddelila a vystavila vlákno, ktoré sa má transkribovať. Potom sa komplex RNA polymerázy viaže na promótorovú sekvenciu, ktorá ustanovuje iniciáciu transkripcie. Polymeráza začína syntetizovať vlákno RNA komplementárne k jednej strane vlákna DNA a pohybuje sa do časti kódujúcej sekvencie transkribovaného génu.

Počas elongácie je DNA polymeráza produkovaná predlžujúcou sa molekulou RNA, ktorá číta tripletový kód DNA na templátovom vlákne. Polymeráza bude pokračovať v čítaní templátu, kým nedosiahne sekvenciu, ktorá poskytne signál naznačujúci, že transkribovaná oblasť je na konci. K promótoru sa môže pripojiť ďalšia RNA polymeráza, ktorá začne syntetizovať ďalšiu RNA skôr, ako je dokončená prvá.

Ukončenie transkripcie sa spustí, keď RNA polymeráza narazí na konkrétnu sekvenciu DNA, čo spôsobí, že polymeráza stratí afinitu k templátu DNA. V tomto okamihu sa RNA polymeráza odpojí od DNA a molekula RNA sa uvoľní na transláciu alebo post-transkripčné spracovanie.

Na transkripciu sú potrebné ďalšie proteíny okrem RNA polymerázy. Tieto proteíny sa nazývajú transkripčné faktory. Môžu sa viazať na RNA polymerázu, interagovať s inými transkripčnými faktormi alebo sa priamo viazať na DNA a ovplyvňovať transkripciu. Pre správne zostavenie iniciačného komplexu sú potrebné transkripčné faktory, ktoré majú dôležitú funkciu pri predĺžení a ukončení.

Účinnosť a stupeň transkripcie je regulovaný vyššie uvedenými transkripčnými faktormi, ako aj proteínmi viažucimi DNA. Supresorové proteíny sa pripájajú k DNA, aby blokovali iniciáciu a bránili tak transkripcii určitých génov. Iné molekuly môžu interagovať s supresormi, čo spôsobuje, že opustia svoje väzbové miesta pre DNA, čo umožňuje transkripciu.

Rozdielna bunková organizácia a zložitosť eukaryotov a prokaryotov spôsobujú niektoré významné rozdiely v transkripcii. Transkripcia sa vyskytuje v jadre u eukaryotov a v cytoplazme u prokaryotov (pretože nemajú jadro). Eukaryotická mRNA je post-transkripčne modifikovaná 3-stopým poly-A chvostom a 5-stopovým viečkom. Eukaryotická RNA často obsahuje neproteínové kódujúce časti nazývané intróny, ktoré sa po transkripcii odstránia. U prokaryotov sa také úpravy nerobia. Prokaryotická transkripcia vyžaduje menej proteínov ako eukaryotická transkripcia.