ขั้นตอนการถอดความดีเอ็นเอ

การถอดความเป็นกระบวนการทางชีวเคมีของการถ่ายโอนข้อมูลในลำดับดีเอ็นเอไปยังโมเลกุลอาร์เอ็นเอ โมเลกุล RNA อาจเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย หรือในกรณีของ messenger RNA (mRNA) ก็สามารถใช้ในกระบวนการแปลเพื่อผลิตโปรตีนได้ RNA Polymerase เป็นโปรตีนคอมเพล็กซ์ที่ทำหน้าที่หลักในการอ่านเทมเพลต DNA และสังเคราะห์ RNA แต่จำเป็นต้องมีโปรตีนเสริมด้วย

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

การถอดความมีสามขั้นตอนหลัก: การเริ่มต้น การยืด และการสิ้นสุด

ก่อนการเริ่มต้น RNA polymerase และโปรตีนเสริมจะจับกับโมเลกุล DNA ที่ต้นน้ำของจุดเริ่มต้น ดีเอ็นเอถูกคลี่ออกเพื่อแยกและเปิดเผยสาระที่จะถอดความ จากนั้น RNA polymerase complex จะจับกับลำดับโปรโมเตอร์ ซึ่งกำหนดการเริ่มต้นของการถอดรหัส โพลีเมอเรสเริ่มสังเคราะห์สายของ RNA ที่ประกอบกับด้านหนึ่งของสาย DNA โดยเคลื่อนเข้าสู่ส่วนลำดับการเข้ารหัสของยีนที่ถูกคัดลอก

ในระหว่างการยืดตัว โมเลกุล RNA ที่ยาวขึ้นนั้นถูกสร้างขึ้นโดย DNA polymerase เมื่ออ่านรหัส DNA triplet บนเส้นแม่แบบ โพลีเมอเรสจะอ่านเทมเพลตต่อไปจนกว่าจะถึงลำดับที่ให้สัญญาณบ่งชี้ว่าบริเวณที่ถอดเสียงอยู่ที่จุดสิ้นสุด RNA polymerase อีกตัวหนึ่งสามารถยึดติดกับโปรโมเตอร์เพื่อเริ่มสังเคราะห์ RNA อื่นก่อนที่อันแรกจะเสร็จสิ้น

การยุติการถอดรหัสจะเกิดขึ้นเมื่อ RNA polymerase พบลำดับดีเอ็นเอเฉพาะ ทำให้โพลีเมอเรสสูญเสียความสัมพันธ์สำหรับเทมเพลตดีเอ็นเอ ณ จุดนี้ RNA polymerase จะแยกออกจาก DNA และโมเลกุล RNA จะถูกปล่อยออกมาสำหรับการแปลหรือการประมวลผลภายหลังการถอดเสียง

โปรตีนอื่นนอกเหนือจาก RNA polymerase จำเป็นสำหรับการถอดรหัส โปรตีนเหล่านี้เรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส พวกมันอาจจับกับ RNA polymerase โต้ตอบกับปัจจัยการถอดรหัสอื่น ๆ หรือผูกกับ DNA โดยตรงเพื่อส่งผลต่อการถอดรหัส ปัจจัยการถอดเสียงจำเป็นสำหรับการประกอบชุดเริ่มต้นอย่างเหมาะสม และมีหน้าที่สำคัญในการยืดและสิ้นสุด

ประสิทธิภาพและระดับที่การถอดรหัสเกิดขึ้นถูกควบคุมโดยปัจจัยการถอดรหัสดังกล่าว เช่นเดียวกับโปรตีนที่จับกับดีเอ็นเอ โปรตีนต้านการเกาะติดกับ DNA เพื่อขัดขวางการเริ่มต้น ป้องกันไม่ให้ยีนบางตัวถูกคัดลอก โมเลกุลอื่นสามารถโต้ตอบกับตัวยับยั้ง ทำให้พวกมันออกจากตำแหน่งที่มีผลผูกพัน DNA ของพวกมัน ทำให้การถอดรหัสดำเนินไป

การจัดระเบียบเซลล์ที่แตกต่างกันและความซับซ้อนของยูคาริโอตและโปรคาริโอตทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการถอดรหัส การถอดความเกิดขึ้นในนิวเคลียสในยูคาริโอตและในไซโตพลาสซึมในโปรคาริโอต (เนื่องจากไม่มีนิวเคลียส) ยูคาริโอต mRNA ถูกดัดแปลงหลังการถอดเสียงด้วยหางโพลีเอ 3 ฟุตและฝาปิด 5 ฟุต ยูคาริโอต RNA มักจะมีส่วนการเข้ารหัสที่ไม่ใช่โปรตีนที่เรียกว่าอินตรอน ซึ่งจะถูกลบออกหลังจากการถอดรหัส ไม่มีการดัดแปลงดังกล่าวในโปรคาริโอต การถอดรหัสโปรคาริโอตต้องการโปรตีนน้อยกว่าการถอดรหัสยูคาริโอต