Steg för DNA-transkription

Transkription är den biokemiska processen att överföra informationen i en DNA-sekvens till en RNA-molekyl. RNA-molekylen kan vara den slutliga produkten, eller i fallet med budbärar-RNA (mRNA) kan den användas i translationsprocessen för att producera proteiner. RNA-polymeras är ett proteinkomplex som utför huvuduppgiften att läsa en DNA-mall och syntetisera RNA, men tillbehörsproteiner behövs också.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Transkription har tre huvudfaser: Initiering, förlängning och avslutning.

Strax före initiering binder RNA-polymeras och tillbehörsproteiner till en DNA-molekyl uppströms initieringspunkten. DNA lindas av för att separera och exponera strängen som ska transkriberas. Därefter binder RNA-polymeraskomplexet till en promotorsekvens, vilket etablerar initiering av transkription. Polymeras börjar syntetisera en sträng av RNA som är komplementär till en sida av DNA-strängen och rör sig in i den kodande sekvensdelen av genen som transkriberas.

Under förlängning produceras en förlängande RNA-molekyl av DNA-polymeras när den läser DNA-triplettkoden på mallsträngen. Polymeraset fortsätter att läsa mallen tills den når en sekvens som ger en signal som indikerar att den transkriberade regionen är i slutet. Ett annat RNA-polymeras kan fästas vid promotorn för att börja syntetisera ett annat RNA innan den första är klar.

Avslutning av transkription utlöses när RNA-polymeras stöter på en viss DNA-sekvens, vilket gör att polymeraset tappar affinitet för DNA-mallen. Vid denna tidpunkt frigörs RNA-polymeras från DNA och RNA-molekylen frigörs för översättning eller efter transkriptionell bearbetning.

Andra proteiner förutom RNA-polymeras krävs för transkription. Dessa proteiner kallas transkriptionsfaktorer. De kan binda till RNA-polymeras, interagera med andra transkriptionsfaktorer eller binda till DNA direkt för att påverka transkriptionen. Transkriptionsfaktorer krävs för korrekt montering av initieringskomplexet och har viktiga funktioner vid förlängning och avslutning.

Effektiviteten och graden i vilken transkription sker regleras av ovannämnda transkriptionsfaktorer såväl som DNA-bindande proteiner. Suppressorproteiner fäster vid DNA för att blockera initiering, vilket förhindrar att vissa gener transkriberas. Andra molekyler kan interagera med suppressorer, vilket får dem att lämna sina DNA-bindningsställen, vilket gör att transkriptionen kan fortsätta.

De olika cellorganisationerna och komplexiteten hos eukaryoter och prokaryoter ger några signifikanta skillnader i transkription. Transkription sker i kärnan i eukaryoter och i cytoplasman i prokaryoter (eftersom de inte har någon kärna). Eukaryot mRNA modifieras posttranskriptionellt med en 3-fots poly-A-svans och en 5-fots keps. Eukaryot RNA innehåller ofta icke-proteinkodande sektioner som kallas introner som tas bort efter transkription. Inga sådana modifieringar görs i prokaryoter. Prokaryot transkription kräver färre proteiner än eukaryot transkription.