Ribonükleik asitveya RNA, bir hücrenin yaşamında birkaç hayati rol oynar. Genetik kodu deoksiribonükleik asitten veya DNA'dan hücrenin protein sentezleme makinesine ileten bir haberci görevi görür. Ribozomal RNA, hücrenin protein fabrikaları olan ribozomları oluşturmak için proteinlerle birleşir. Transfer RNA, amino asitleri büyüyen protein zincirlerine taşır, çünkü ribozomlar haberci RNA'yı çevirir. Diğer RNA formları, hücre aktivitesinin kontrolüne yardımcı olur. Birkaç formu olan RNA polimeraz enzimi veya RNAP, DNA'nın transkripsiyonu sırasında RNA zincirinin uzamasından sorumludur.
RNA Polimeraz Yapısı
Ökaryotik hücrelerde, yani organize çekirdeklere sahip hücrelerde, farklı RNAP türleri I'den V'ye kadar etiketlenir. Her birinin biraz farklı bir yapısı vardır ve her biri farklı bir RNA seti oluşturur. Örneğin, RNAP II, haberci RNA veya mRNA'nın oluşturulmasından sorumludur. Prokaryotik hücreler (organize çekirdekleri olmayan) tek tip RNAP'a sahiptir. Enzim, transkripsiyon sırasında çeşitli işlevleri yerine getiren birkaç protein alt biriminden oluşur. Bir magnezyum atomu içeren aktif bir bölge, RNA'nın uzadığı enzim içindeki konumdur. Aktif bölge, büyüyen RNA zincirine şeker-fosfat grupları ekler ve baz eşleşme kurallarına göre nükleotid bazlarını bağlar.
Temel Eşleştirme
DNA, alternatif şeker ve fosfat birimlerinden oluşan bir omurgaya sahip uzun bir moleküldür. Dört nükleotid bazından biri - nitrojen içeren tek veya çift halkalı moleküller - her şeker ünitesinden sarkar. Dört DNA bazı A, T, C ve G olarak etiketlenmiştir. DNA molekülü boyunca baz çiftlerinin sırası, hücre tarafından sentezlenen proteinlerdeki amino asitlerin sırasını belirler. DNA genellikle, iki zincirin bazlarının baz ayrıştırma kurallarına göre birbirine bağlandığı bir çift sarmal halinde bulunur: A ve T bazları bir çift kümesi oluştururken, C ve G diğer kümeyi oluşturur. RNA, RNA'da U bazının T yerine geçmesi dışında, DNA transkripsiyonu sırasında aynı baz eşleşme kurallarını gözlemleyen ilgili, tek sarmallı bir moleküldür.
Transkripsiyon Başlatma
Transkripsiyonun başlayabilmesi için protein başlatma faktörleri, bir RNA polimeraz molekülü ile bir kompleks oluşturmalıdır. Bu faktörler, enzimin bir DNA zinciri üzerindeki promotör bölgelerine - farklı transkripsiyon birimleri için bağlanma noktalarına - bağlanmasını sağlar. Transkripsiyon birimleri, bir DNA zincirinin proteini belirleyen kısımları olan bir veya daha fazla genin dizileridir. RNA polimeraz kompleksi, transkripsiyon ünitesinin başlangıcında DNA çift sarmalının bir kısmını açarak bir transkripsiyon balonu oluşturur. Enzim kompleksi daha sonra DNA şablon zincirini bir seferde bir baz okuyarak RNA'yı birleştirmeye başlar.
Uzama ve Sonlandırma
RNA polimeraz kompleksi, uzama başlamadan önce birçok yanlış başlangıç yapabilir. Yanlış bir başlangıçta, enzim yaklaşık 10 baz kopyalar ve ardından işlemi durdurur ve yeniden başlar. Uzama ancak RNAP, onu DNA promotör bölgesine sabitleyen başlatıcı protein faktörlerini serbest bıraktığında başlayabilir. Uzama başladığında, enzim, transkripsiyon balonunu DNA zincirinden aşağı hareket ettirmeye yardımcı olmak için uzama faktörlerini listeler. Hareket eden RNAP molekülü, DNA şablonundaki bazları tamamlayan şeker-fosfat birimleri ve nükleotid bazları ekleyerek yeni RNA zincirini uzatır. RNAP yanlış eşleştirilmiş bir baz keşfederse, hatalı RNA segmentini parçalayabilir ve yeniden sentezleyebilir. Transkripsiyon, enzim DNA şablonunda bir durdurma dizisini okuduğunda sona erer. Sonlandırmada, RNAP enzimi RNA transkriptini, protein faktörlerini ve DNA şablonunu serbest bırakır.