Hemsida
Genetik
DNA -transkription

Genetik

DNA -transkription

4802
32
Karl Johansson

Vad är DNA -transkription?

De DNA -transkription Det är processen genom vilken informationen i deoxyribonukleinsyran kopieras i form av en liknande molekyl, antingen som ett tidigare steg för syntes av protein eller för bildning av RNA -molekyler som deltar i flera cellulära processer av Stor betydelse (reglering av genetiskt uttryck, signalering etc.).

Även om det inte är sant att alla gener i en organisme kodar för proteiner, är det att alla proteiner i en cell, antingen eukaryota eller prokaryota, kodas av en eller flera gener, där varje aminosyra representeras av en uppsättning av tre DNA Baser (kodon).

Eukaryotisk genbehandling (källa: Leonid 2/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

Syntesen av polypeptidkedjan som tillhör allt cellprotein inträffar tack vare två grundläggande processer: transkription och översättning; Båda extremt reglerade, eftersom det är två processer av stor betydelse för att alla levande organisme fungerar.

Vad är DNA -transkription?

Transkriptionen innebär bildning av en "mögel" av en RNA.

Denna process utförs av ett enzym som kallas RNA -polymeras, som känner igen speciella platser i DNA -sekvensen, binder till dessa, öppnar DNA -strängen och syntetiserar en RNA -molekyl med användning av en av dessa komplementära DNA -strängar som mögel eller mönster, tills du träffas En annan speciell interneringssekvens.

Översättning är å andra sidan processen genom vilken proteinsyntes inträffar. Den består av "läsningen" av informationen i RNM som transkriberades från en gen, i "översättningen" av DNA -kodonerna i aminosyror och i bildningen av en polypeptidkedja.

The translation of the nucleotide sequences of the MRNA is carried out by enzymes known as aminoacil-ant syntheticas, thanks to the participation of other RNA molecules known as “transfer RNA” (arnt), which are anticodones of the codons contained in the RNM, som är en trogen kopia av DNA -sekvensen för en gen.

Transkription i eukaryoter (process)

Under transkription i eukaryoter används DNA som en form för att skapa en tråd av messenger -RNA med hjälp av RNA -polymerasenzymet

I eukaryota celler sker transkriptionsprocessen i kärnan, som är den huvudsakliga intracellulära organellen där DNA finns i kromosomer. Börja med "kopian" av kodningsregionen för genen som transkriberas i en enkel bandmolekyl som kallas messenger RNA (RNM).

Eftersom DNA är begränsat i denna organell fungerar MRNM -molekylerna som mellanhänder eller transportörer vid överföring av det genetiska budskapet från kärnan till cytosolen, där översättningen av RNA inträffar och alla biosyntetiska maskiner för proteinsyntes sker (ribosomerna ).

Vad är eukaryotgener?

En gen består av en DNA -sekvens vars egenskaper bestämmer dess funktion, eftersom ordningen på nukleotiderna i nämnda sekvens är den som villkorar dess transkription och efterföljande översättning (i fallet med dem som kodar för proteiner).

Kan tjäna dig: vad är grenarna i genetik?

När en gen transkriberas, det vill säga, när din information kopieras i form av RNA, kan resultatet vara ett icke -kodande RNA (RNANC), som har direkta funktioner i regleringen av genetisk uttryck, i cellskyltar, etc., Eller det kan vara ett messenger -RNA (RNM), som sedan kommer att översättas till en aminosyrasekvens i en peptid.

Representation av strukturen i en eukaryot gen.Org/licenser/av/4.0) via Wikimedia Commons)

Att en gen har en funktionell produkt i form av RNA eller protein beror på vissa element eller regioner som finns i dess sekvens.

Generna, eukaryoterna eller prokaryoterna, har två DNA -trådar, en känd som "Sense" och en annan "antiscentid". Enzymerna som ansvarar för transkriptionen av dessa sekvenser "läser" bara en av de två strängarna, vanligtvis "sinnet" eller "kodning" -strängen, som har "riktning" 5'-3 ".

Varje gen har reglerande sekvenser i dess ändamål:

Om sekvenserna ligger före kodningsregionen (som kommer att transkriberas) kallas "promotorer".
Om de är separerade med många kilobaser kan dessa vara "ljuddämpare" eller "förbättrade".
De sekvenser som är närmare regionen 3 'av generna är vanligtvis terminatorer, vilket indikerar för polymeraset som måste stoppas och slutföras transkriptionen (eller replikeringen, i förekommande fall).

Promotorns region är uppdelad i distalt och proximal, beroende på dess närhet till kodningsregionen. Det är i slutet av genen och det är platsen som känner igen enzima -RNA -polymeraset och andra proteiner för att starta transkriptionen av DNA till RNA.

I den proximala delen av promotorregionen kan transkriptionsfaktorer förenas, som har förmågan att modifiera affiniteten hos enzymet till sekvensen som kommer att transkribera, så att de är positiva eller negativt reglerade av transkriptionen av generna.

De förbättrade och ljuddämpare -regionerna är också ansvariga för att reglera genetisk transkription genom att modifiera "aktiviteten" av de främjande regionerna av deras förening med aktiverande element eller repressorer "uppströms" av kodningssekvensen för genen.

Det sägs att eukaryota gener alltid "stängs av" eller "förtrycks" som standard, så de behöver sin aktivering genom marknadsföringselementen för att uttrycka sig (transkribera).

Som ansvarar för transkription?

Oavsett kropp utförs transkriptionen av en grupp enzymer som kallas polymeras RNA, som liknar enzymer som ansvarar för replikationen av DNA när en cell ska delas, en kedja av RNA är specialiserat på syntesen A -kedja av RNA Från en av DNA -strängarna i genen som transkriberas.

Polymeras RNA är stora enzymatiska komplex som består av många underenheter. Det finns olika typer:

RNA -polymeras I (pol I): som transkriberar generna som kodar för den "stora" ribosomala underenheten.
RNA -polymeras II (Pol II): som transkriberar proteinkodande gener och producerar mikro -arnar.
RNA -polymeras III (Pol III): som producerar överförings -RNA som användes under översättningen och även RNA som motsvarar ribosomens lilla underenhet.
RNA -polymeras IV och V (Pol IV och Pol V): De är typiska för växter och är ansvariga för transkription av RNA med små störningar.

Vad är processen?

Transkription av eukaryota gener (källa: erinp.5000/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Genetisk transkription är en process som kan studeras som uppdelad i tre faser: initiering, töjning och avslutning.

Kan tjäna dig: pseudogenes

Initiering

Under initieringen fungerar promotorregionen som främjar genen som en plats för erkännande för RNA -polymeras. Det är här det mesta av det genetiska uttrycket kontrolleras

RNA -polymeras (vi sätter som ett exempel på RNA -polymeraset ii) går med i sekvensen för promotorregionen, som består av en sektion av 6 till 10 baspar vid 5' -änden av genen, vanligtvis cirka 35 par baser från transkriptionens startplats.

Föreningen av RNA -polymeraset leder till "öppningen" av DNA: s dubbla propeller, och separerar de komplementära strängarna. Syntesen av RNA börjar på webbplatsen som kallas "initieringsplats" och inträffar i adressen 5'-3 ', det vill säga "nedströms" eller från vänster till höger (efter konvention).

Initiering av transkription medierad av polymeras -RNA beror på den samtidiga närvaron av proteintranskriptionsfaktorer som kallas allmänna transkriptionsfaktorer, vilket bidrar till "platsen" för enzymet i promotorregionen.

Efter att enzymet har börjat polymerisera är detta "fristående" från både promotorsekvensen och allmänna transkriptionsfaktorer.

Förlängning

Under förlängningen glider PNAL -polimeraset genom kedjan som fungerar som en form

Det förekommer när RNA -polymeras är "rör sig" längs DNA -sekvensen och lägger till det växande RNA de komplementära ribonukleotiderna med DNA -strängen som fungerar som "mögel". När polimeras -RNA "passerar" genom DNA -strängen, joins med sin antiscentidsträng.

Den polymerisation som utförs av RNA -polymeras består av nukleofila attacker av syre i position 3 'av den ökande RNA -kedjan till "alfa" -fosfatet för nästa nukleotidprekursor som kommer att tillsättas, med den därmed bildandet av fosfodié -bindningar och frisättning av A pyrofosfatmolekyl (PPI).

Uppsättningen bestående av DNA -strängen, RNA -polymeraset och tråden av framväxande RNA är känd som bubbla eller transkriptionskomplex.

Uppsägning

När RNA -polymeraset når terminalregionen för genen är transkriptionsmessenger klar. Sedan dissocieras polyras -RNA, DNA -kedjan och transkriptionsmöte -RNA

Avslutningen äger rum när polymeraset når avslutningssekvensen, som logiskt är belägen "nedströms" på transkriptionsinitieringsstället. När detta inträffar är både enzymet och det syntetiserade RNA "av" från DNA -sekvensen som transkriberas.

Avslutningsområdet består normalt av en DNA -sekvens som kan "fälla" på sig själv och bilda en "gaffelsling" -struktur (engelska Hårnålsling).

Efter avslutningen kallas den syntetiserade RNA -strängen som primär transkriberad, som frigörs från transkriptionskomplexet, varefter det kan eller kan åtalas post -överförskrifter (före dess proteinöversättning, om nödvändigt) genom en process som kallas " Corte och Empalme ".

Transkription i procariotas (process)

Eftersom prokaryota celler inte har en kärna inslagna av ett membran, sker transkription i cytosol, i "kärnkrafts" -området specifikt, där kromosomalt DNA är koncentrerat (bakterier har en cirkulär kromosom).

Kan tjäna dig: isokromosom: definition, ursprung, tillhörande patologier

På detta sätt är ökningen av den cytosoliska koncentrationen av ett givet protein väsentligt snabbare i prokaryoter än i eukaryoter, eftersom transkriptions- och översättningsprocesserna förekommer i samma fack.

Hur är prokaryoter?

Prokaryota byråer har gener som mycket liknar eukaryoter: den förstnämnda använder också marknadsförings- och regleringsregioner för transkription, även om en viktig skillnad har att göra med att den främjande regionen ofta är tillräcklig för att uppnå ett "starkt" uttryck av generna.

I detta avseende är det viktigt att nämna att prokaryoter i allmänhet alltid "brinner" som standard.

Promotorns region är associerad med en annan region, vanligtvis "uppströms", som regleras av repressiva molekyler och kallas "operativregion".

Representation av strukturen i en prokaryot gen.Org/licenser/av/4.0) via Wikimedia Commons)

En skillnad i transkription mellan prokaryoter och eukaryoter är att normalt sett är de eukaryota budbärarna monocistronics, det vill säga var och en innehåller informationen för att syntetisera ett enda protein, medan de i prokaryoterna kan vara monocistronics eller polystoniska, där endast en RNM kan innehålla information för information för två eller flera proteiner.

Således är det välkänt att de prokaryota generna som kodifierar för protein med liknande metaboliska funktioner, till exempel, finns i grupper som kallas operoner, som samtidigt transkriberas i en form av en enda molekyl av messenger -RNA.

De prokaryota generna är tätt förpackade, utan många icke -kodande regioner mellan dem, så när de transkriberas i RNA -molekyler linjära budbärare kan de översättas till protein omedelbart (eukaryota arnms behöver ofta efterföljande bearbetning).

Vad är prokaryot polymeras -RNA?

Prokaryota organismer som bakterier, till exempel, använder samma RNA -polymerasenzym för att transkribera alla sina gener, det vill säga de som kodar för ribosomala underenheter och de som kodar för olika cellproteiner.

I bakterierna OCH. coli RNA -polymeras består av 5 polypeptidsubenheter, varav två är identiska. Subunities a, a, ß, ß 'utgör den centrala delen av enzymet och monteras och de -labs under varje transkriptionshändelse.

A -underenheterna är de som tillåter föreningen mellan DNA och enzym; P -subenheten binds till ribonukleotiderna tryfosfat som kommer att polymeriseras enligt DNA -formen i den stigande mRNA -molekylen och ß -subenheten 'binder till nämnda sträng av mögel.

Den femte underenheten, känd som σ deltar i inledningen av transkriptionen och är den som ger specificitet till polymeraset.