Koraki prepisovanja DNA

Transkripcija je biokemijski postopek prenosa informacij v zaporedju DNA v molekulo RNA. Molekula RNA je lahko končni produkt, v primeru prenosa RNA (mRNA) pa jo lahko uporabimo v procesu prevajanja za proizvodnjo beljakovin. RNA polimeraza je beljakovinski kompleks, ki opravlja glavno nalogo branja predloge DNA in sinteze RNA, potrebni pa so tudi dodatni proteini.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Prepis ima tri glavne faze: iniciacijo, raztezanje in zaključek.

Tik pred iniciacijo se RNA polimeraza in pomožni proteini vežejo na molekulo DNA pred začetno točko. DNA se odvije, da se loči in izpostavi verigo, ki jo je treba prepisati. Nato se kompleks RNA-polimeraze veže na promotorsko zaporedje, ki vzpostavi začetek transkripcije. Polimeraza začne sintetizirati verigo RNA, komplementarno eni strani verige DNA, ki se premakne v kodirajoči del gena, ki se prepisuje.

Med raztezanjem DNA polimeraza proizvaja podaljšano molekulo RNA, ko bere kodo tripleta DNA na verigi predloge. Polimeraza bo še naprej brala predlogo, dokler ne doseže zaporedja, ki zagotavlja signal, ki označuje, da je prepisana regija na koncu. Na promotor se lahko pritrdi še ena RNA polimeraza, ki začne sintetizirati drugo RNA, preden konča prva.

Prekinitev transkripcije se sproži, ko RNA polimeraza naleti na določeno zaporedje DNA, zaradi česar polimeraza izgubi afiniteto do predloge DNA. Na tej točki se RNA polimeraza izloči iz DNA in molekula RNA se sprosti za prevajanje ali post-transkripcijsko obdelavo.

Za transkripcijo so potrebni tudi drugi proteini poleg RNA polimeraze. Te beljakovine imenujemo transkripcijski faktorji. Lahko se vežejo na RNA-polimerazo, sodelujejo z drugimi transkripcijskimi faktorji ali se neposredno vežejo na DNA, da vplivajo na transkripcijo. Transkripcijski faktorji so potrebni za pravilno sestavljanje iniciacijskega kompleksa in imajo pomembne funkcije pri raztezanju in zaključku.

Učinkovitost in stopnjo, do katere pride do transkripcije, urejajo zgoraj omenjeni transkripcijski faktorji, pa tudi DNA vezavni proteini. Supresorski proteini se pritrdijo na DNA, da blokirajo začetek in preprečijo prepis nekaterih genov. Druge molekule lahko sodelujejo z zaviralci, zaradi česar zapustijo svoja mesta vezave DNA, kar omogoča nadaljevanje transkripcije.

Različna celična organizacija in kompleksnost evkariontov in prokariontov povzročata nekatere pomembne razlike v transkripciji. Transkripcija se zgodi v jedru pri evkariontih in v citoplazmi pri prokariontih (ker nimajo jedra). Eukariontska mRNA je posttranskripcijsko modificirana s 3-metrskim repom poly-A in 5-metrskim pokrovčkom. Eukariotska RNA pogosto vsebuje odseke za kodiranje, ki niso beljakovinski, imenovane introne, in jih po transkripciji odstranimo. Takšnih sprememb pri prokariontih ni. Prokariontska transkripcija zahteva manj beljakovin kot evkariontska transkripcija.