Transkrypcja to enzymatyczny proces katalizowany przez polimerazę RNA. Jest procesem, w którym jedna nić DNA służy jako matryca do syntezy komplementarnego RNA.
Co to jest transkrypcja?
Łańcuchy podwójnej helisy DNA nie tylko replikują się, ale także stanowią matrycę, na której układają się komplementarne zasady dla wytwarzania w jądrze RNA informacyjnego (mRNA), RNA transportującego (tRNA), RNA rybosomalnego (rRNA) oraz innych rodzajów RNA. Proces ten nazywa się właśnie transkrypcją i jest katalizowany przez różne formy polimerazy RNA. Zwykle po modyfikacji potranskrypcyjnej mRNA jest przekazywane do cytoplazmy i służy jako matryca do tworzenia łańcuchów polipeptydowych białek. Ten proces zwie się translacją.
Innymi słowy – kontrola procesów zachodzących w komórce przez materiał genetyczny zawarty w jądrze komórkowym zapoczątkowana jest przez proces transkrypcji. Na łańcuchach DNA zostają zsyntezowane komplementarne łańcuchy kwasów rybonukleinowych. W łańcuchach RNA sekwencja zasad purynowych (adeniny i guaniny) oraz pirymidynowych (cytozyny i uracylu) jest komplementarna do nici matrycowej. Drugą nietranskrybowaną nicią DNA jest nić kodująca.
Przebieg transkrypcji
Przebieg procesu transkrypcji można zapisać następująco:
- rozpoznanie specjalnej sekwencji nukleotydów w DNA przez enzym polimerazę RNA;
- przyłączenie enzymu do promotora, tuż po rozpoznaniu wspomnianej sekwencji;
- rozerwanie lokalnych wiązań wodorowych między dwiema nićmi komplementarnymi w DNA i rozdzielenie łańcucha w pewnym odcinku;
- przesuwanie polimerazy RNA wzdłuż jednej z nici DNA (tak zwana nić matrycowa) – podczas tego przesuwania się ma miejsce odczytywanie kolejnych zasad azotowych i synteza komplementarnej nici RNA.
Podczas tego procesu jest uwalniana energia, dzięki czemu pokryte zostają wydatki energetyczne niezbędne do transkrypcji. Należy pamiętać, że matryca zawsze jest odczytywana w kierunku od końca 3′ łańcucha do końca 5′, natomiast nowa cząsteczka RNA powstaje zawsze w kierunku od końca 5′ łańcucha do końca 3′.
Koniec transkrypcji następuje wówczas, gdy polimeraza RNA trafi na specjalną sekwencję nukleotydów, tak zwaną sekwencję terminalną. Dochodzi wtedy do oddzielenia polimerazy od DNA i w efekcie odłącza się już gotowa cząsteczka RNA, będąca produktem tego procesu, a więc transkryptem. Odtworzeniu ulegają także wiązania wodorowe pomiędzy nićmi DNA.
Powstający pierwotny transkrypt zawiera zarówno sekwencje kodujące (egzony), jak i sekwencje niekodujące (introny). W związku z tym musi on przejść tak zwaną obróbkę posttranskrypcyjną, czyli między innymi splicing. Polega on na wycinaniu intronów. Procesy te mają na celu przygotowanie transkryptu do translacji.
Polimeraza RNA
Omawiając proces transkrypcji warto wiedzieć, czym dokładnie jest polimeraza RNA. Jak wspomniano, enzym ten katalizuje cały proces transkrypcji. Polimeraza RNA przesuwa się wzdłuż matrycy i pozostaje z nią związana tak długo, aż natknie się na sygnał terminacji transkrypcji.
Zarówno polimerazy RNA, jak i DNA dodają nukleotydy do istniejącej już nici kwasu nukleinowego, co powoduje jej wydłużenie. Jednakże polimerazy RNA mogą rozpocząć syntezę nowej nici bez żadnego startera, podczas gdy polimerazy DNA wymagają obecności startera do rozpoczęcia replikacji.
W komórkach eukariotycznych spotkać można 3 rodzaje polimerazy RNA, oznaczane cyframi rzymskimi: I, II i III. Każdy z tych enzymów zbudowany jest z 2 dużych podjednostek oraz kilkunastu mniejszych (od 12 do 15). Najważniejsza wśród eukariotycznych polimeraz RNA jest polimeraza II, która w dużym stopniu angażuje się w transkrypcję genów kodujących.
Bibliografia
- Traczyk W., Fizjologia człowieka w zarysie, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007.
- Ganong W., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017.
Polecane produkty:
|
Koenzym Q10 kapsułki
Koenzym Q10 to jeden z najważniejszych antyoksydantów. Nie tylko tylko chroni organizm przed wolnymi rodnikami. Bierze on również udział w każdej, podstawowej funkcji komórki ... Zobacz więcej... |
