Genetiikka

DNA -transkriptio

Mikä on DNA -transkriptio?

Se DNA -transkriptio Prosessi, jolla deoksiribonukleiinihapossa olevat tiedot kopioidaan samanlaisen molekyylin, RNA: n muodossa, joko aikaisempana vaiheessa proteiinin synteesille tai RNA -molekyylien muodostumiselle, joka osallistuu useisiin soluprosesseihin Suuri merkitys (geneettisen ekspression, signaloinnin jne. säätely.-A.

Vaikka ei ole totta, että kaikki proteiinien koodauksen geenit, se on, että kaikki solun proteiinit, joko eukaryoottinen tai prokaryota, koodaavat yksi tai useampi geeni, jossa kutakin aminohappoa edustaa kolmen DNA: n sarja perusteet (kodoni).

Eukaryoottisen geenien prosessointi (lähde: Leonid 2/cc by-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Minkä tahansa soluproteiiniin kuuluvan polypeptidiketjun synteesi tapahtuu kahden perusprosessin ansiosta: transkriptio ja translaatio; Molemmat erittäin säänneltyjä, koska nämä ovat kaksi erittäin tärkeää prosessia kaikkien elävien organismien toiminnalle.

Mikä on DNA -transkriptio?

Transkriptio merkitsee RNA -molekyylin "muotin" muodostumista, joka tunnetaan nimellä “Messenger RNA” (RNM) DNA -alueella koodattu "kuvio" -sekvenssi, joka vastaa geeniä, joka on transkripoitava.

Tätä prosessia suorittaa entsyymi, nimeltään RNA -polymeraasi, joka tunnistaa DNA -sekvenssin erityiset paikat, sitoutuu näihin, avaa DNA -juosteen ja syntetisoi RNA -molekyylin käyttämällä yhtä näistä komplementaarisista DNA -juosteista, kuten home tai kuvio, kunnes täytät Toinen erityinen pidätysjärjestys.

Translaatio puolestaan on prosessi, jonka kautta proteiinisynteesi tapahtuu. Se koostuu RNM: n sisältämien tietojen "lukemisesta", joka oli transkripoitu geenistä, Aminohappojen DNA -kodonien "translaatiossa" ja polypeptidiketjun muodostumisessa.

MRNA: n nukleotidisekvenssien translaatio suoritetaan entsyymeillä, jotka tunnetaan nimellä aminohaasiili-antititicas, muiden RNM: n (ARNT) (ARNT) (ARNT) osallistumisen osallistumisen ansiosta, jotka ovat RNM: ssä, joka sisältyy RNM: ssä jotka ovat uskollinen kopio geenin DNA -sekvenssistä.

Transkriptio eukaryooteissa (prosessi)

Eukaryoottien transkription aikana DNA: ta käytetään muottina Messenger -RNA: n juosteen luomiseen RNA -polymeraasientsyymin avulla

Eukaryoottisissa soluissa transkriptioprosessi tapahtuu ytimessä, joka on tärkein solunsisäinen organeli, jossa DNA sisältyy kromosomeihin. Aloita geenin koodaavan alueen "kopio", joka on kirjoitettu yksinkertaisessa kaistamolekyylissä, joka tunnetaan nimellä Messenger RNA (RNM).

Koska DNA on rajoitettu tässä organelissa, mRNM -molekyylit toimivat välittäjinä tai kuljettajina geneettisen viestin siirrossa ytimestä sytosoliin, missä RNA: n translaatio tapahtuu ja kaikki biosynteettiset koneet proteiinisynteesille tapahtuu (ribosooma -A.

Mitä ovat Eukaryot -geenit?

Geeni koostuu DNA -sekvenssistä, jonka ominaisuudet määrittävät sen toiminnan, koska nukleotidien järjestys mainitussa sekvenssissä on se, joka ehdottaa sen transkriptiota ja sitä seuraavaa translaatiota (proteiineja koodaavien) tapauksessa).

Voi palvella sinua: mitkä ovat genetiikan haarat?

Kun geeni transkriptoidaan, ts. Kun tietosi kopioidaan RNA: n muodossa, tulos voi olla ei -koodattava RNA (RNANC), jolla on suorat toiminnot geneettisen ekspression säätelyssä, solumerkinnöissä jne., Tai se voi olla lähettiläs RNA (RNM), joka sitten transloidaan aminohapposekvenssiin peptidissä.

Eukaryoottisen geenin rakenteen esitys.Org/lisenssit/by/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Että geenillä on funktionaalinen tuote RNA: n tai proteiinin muodossa, riippuu tietyistä elementeistä tai sen sarjassa.

Geeneissä, eukaryooteissa tai prokaryooteissa on kaksi DNA: ta, yksi nimellä "Sense" ja toinen "antiscentid". Näiden sekvenssien transkriptiosta vastaavat entsyymit "lukevat" vain yksi kahdesta säikeestä, tyypillisesti "aisti" tai "koodaus", jolla on “suunta” 5'-3 '.

Jokaisessa geenissä on sääntelyjaksot päissä:

Jos sekvenssit ovat ennen koodausaluetta (joka kirjoitetaan) tunnetaan nimellä "promoottorit".
Jos ne erotetaan monilla kilobasilla, ne voivat olla "äänenvaimentimia" tai "parannettua".
Ne sekvenssit, jotka ovat lähempänä alueen 3 'geeneistä, ovat yleensä terminaattoreita, jotka osoittavat polymeraasia, joka on lopetettava ja suoritettava transkriptio (tai replikaatio, tapauksen mukaan).

Promoottorialue on jaettu distaaliseksi ja proksimaaliseksi, sen läheisyyden mukaan koodausalueelle. Se on geenin 5 ': n päässä ja paikka tunnistaa enzima -RNA -polymeraasin ja muut proteiinit aloittamaan DNA: n transkription RNA: lle.

Promoottorialueen proksimaalisessa osassa voidaan liittää transkriptiotekijöitä, joilla on kyky muuttaa entsyymin affiniteettia sekvenssiin, joka transkriboi, joten ne ovat positiivisia tai negatiivisesti säätelevät geenien transkriptiota.

Parannus- ja äänenvaimentimien alueet vastaavat myös geneettisen transkription säätelystä modifioimalla edistävien alueiden "aktiivisuutta" niiden liitoksella aktivoivien elementtien tai repressorien "ylävirtaan" koodaavan sekvenssin kanssa geenin kanssa.

Sanotaan, että eukaryoottiset geenit ovat aina "sammutettuna" tai "tukahdutettuna" oletuksena, joten he tarvitsevat aktivoinnin edistävien elementtien kautta ilmaistakseen itsensä (transkriptio).

Jotka vastaavat transkriptiota?

Riippumatta kehosta, transkription suorittaa entsyymien ryhmä, jota kutsutaan polymeraasi -RNA: ksi, jotka samanlaiset kuin entsyymit DNA: n replikaatiosta, kun solu on tarkoitus jakaa, RNA -ketju on erikoistunut synteesiin A RNA -ketjuun Yhdestä transkriptoidun geenin DNA -juosteista.

Polymeraasi -RNA: t ovat suuria entsymaattisia komplekseja, jotka koostuvat monista alayksiköistä. On olemassa erityyppisiä:

RNA -polymeraasi I (Pol I): joka transkriboi geenit, jotka koodaavat "suurta" ribosomaalista alayksikköä.
RNA -polymeraasi II (Pol II): jotka transkriboivat proteiinia koodausgeenejä ja tuottavat mikro -ARN: t.
RNA -polymeraasi III (Pol III): joka tuottaa translaation aikana käytetyn siirto -RNA: n ja myös RNA: n, joka vastaa ribosomin pientä alayksikköä.
RNA -polymeraasi IV ja V (POL IV ja POL V): Ne ovat tyypillisiä kasveille ja ovat vastuussa pienten häiriöiden RNA: n transkriptiosta.

Mikä on prosessi?

Eukaryoottisten geenien transkriptio (lähde: Erinp.5000/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Geneettinen transkriptio on prosessi, jota voidaan tutkia jaettuna kolmeen vaiheeseen: aloittaminen, pidentyminen ja lopettaminen.

Voi palvella sinua: pseudogenes

Aloitus

Aloituksen aikana geeniä edistävä promoottorialue toimii RNA -polymeraasin tunnistuspaikkana. Tässä suurin osa geneettisestä ekspressiosta hallitaan

RNA -polymeraasi (laitamme esimerkkinä RNA -polymeraasi II) liittyy promoottorialueen sekvenssiin, joka koostuu osasta 6-10 emäsparia geenin 5' -päässä, yleensä noin 35 paria emäksiä transkription aloituspaikka.

RNA -polymeraasin liitto johtaa DNA: n kaksoispotkurin "aukkoon", erottaen komplementaariset säikeet. RNA: n synteesi alkaa kohdasta, joka tunnetaan nimellä "aloituskohde" ja esiintyy 5'-3 '-osoitteessa, eli "alavirran" tai vasemmalta oikealle (valmistelukunta).

Polymeraasi -RNA: ien välittämä transkription aloittaminen riippuu yhdessä yleisten transkriptiotekijöiden tunnettujen proteiinitranskriptiotekijöiden esiintymisestä, jotka edistävät entsyymin ”sijaintia” promoottorialueella.

Kun entsyymi on alkanut polymerointia, tämä "irrotettu" sekä promoottorisekvenssistä että yleisistä transkriptiotekijöistä.

Pidennys

Pidennyksen aikana pnal -polimeraasi liukuu ketjun läpi, joka toimii muotina

Se tapahtuu, kun RNA -polymeraasi on "liikkuu" DNA -sekvenssiä pitkin ja lisää kasvavaa RNA: ta komplementaarisia ribonukleotideja DNA -juosteella, joka toimii "homeina". Kun polimeraasi -RNA "kulkee" DNA -juosteen läpi, se liittyy uudelleen antiscentide -juosteeseen.

RNA -polymeraasin suorittama polymerointi koostuu hapen nukleofiilisistä hyökkäyksistä kasvavan RNA -ketjun asemassa 3 'seuraavan nukleotidiprekursorin "alfa" -fosfaatiksi, joka lisätään fosfodiéster -sidosten muodostuessa ja A: n vapautumisessa ja vapautumisessa A: n vapautumisesta ja vapautumisesta. Pyrofosfaattimolekyyli (PPI).

Sarja, jonka DNA -juoste, RNA -polymeraasi ja syntyvän RNA: n lanka, tunnetaan kupla- tai transkriptiokompleksina.

Irtisanominen

Kun RNA -polymeraasi saavuttaa geenin päätealueen, transkription lähettiläs on valmis. Sitten polyraasi -RNA, DNA -ketju ja transkription lähettiläs -RNA dissosioituu

Pääte tapahtuu, kun polymeraasi saavuttaa lopetussekvenssin, joka sijaitsee loogisesti "alavirran" transkription aloituskohdan "alavirtaan". Kun tämä tapahtuu, sekä entsyymi että syntetisoitu RNA "ovat" pois "transkriptoidusta DNA -sekvenssistä.

Päätealue koostuu yleensä DNA -sekvenssistä, joka kykenee "taittamaan" itsessään, muodostaen "haarukan silmukan" rakenteen (englanti Hiusneula -silmukka-A.

Päätyksen jälkeen syntetisoitu RNA -juoste tunnetaan primaarisena transkriboituna, joka vapautuu transkriptiokompleksista, minkä jälkeen se voidaan tai voidaan tai voidaan syyttää transkriptionaalisesti (ennen sen tarvittaessa proteiinin translaatiota) prosessin kautta, jota kutsutaan " Corte ja Empalme ".

Transkriptio procariotasissa (prosessi)

Koska prokaryoottisilla soluilla ei ole ydintä käärittyä ydintä, transkriptio tapahtuu sytosolissa, spesifisesti "ydin" -alueella, missä kromosomaalinen DNA on väkevöity (bakteereilla on pyöreä kromosomi).

Voi palvella sinua: Isokromosomi: Määritelmä, alkuperä, niihin liittyvät patologiat

Tällä tavalla tietyn proteiinin sytosolisen pitoisuuden lisääntyminen on huomattavasti nopeampaa prokaryooteissa kuin eukaryooteissa, koska transkriptio- ja translaatioprosessit tapahtuvat samassa osastossa.

Kuinka prokaryootit ovat?

Prokaryoottisissa virastoissa on hyvin samanlaisia geenejä kuin eukaryootit: entinen käyttää myös transkriptiota edistäviä ja sääntelyalueita, vaikka tärkeä ero liittyy siihen, että edistävä alue on usein riittävä geenien "vahvan" ilmentymisen saavuttamiseksi "vahvan" ilmentymisen kanssa.

Tässä mielessä on tärkeää mainita, että yleensä prokaryootit "polttavat" oletuksena.

Promoottorialue liittyy toiseen alueeseen, yleensä "ylävirtaan", jota säätelevät sortavat molekyylit ja tunnetaan nimellä "toiminta -alue".

Prokaryoottisen geenin rakenteen esitys.Org/lisenssit/by/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Ero transkriptiossa prokaryootien ja eukaryootien välillä on se, että yleensä eukaryoottiset lähettiläät ovat monokistisia, ts. Jokainen sisältää tiedot syntetisoimaan yhtä proteiinia, kun taas prokaryooteissa ne voivat olla monokistisia tai polystonisia, missä vain yksi RNM voi sisältää tietoja kaksi tai useampia proteiineja.

Siten on hyvin tiedossa, että esimerkiksi proteiinilla, jolla on samanlaisia metabolisia funktioita, kodifioidut prokaryoottiset geenit löytyvät ryhmistä, jotka tunnetaan nimellä operoneja, jotka on samanaikaisesti transkriptoitu yhden messenger -RNA: n molekyylin muodossa.

Prokaryoottiset geenit on pakattu tiheästi, ilman monia ei -koodattavia alueita niiden välillä, joten kun ne on transkripoitu RNA -molekyyleissä lineaarisia lähettiläitä, ne voidaan transloida proteiiniksi välittömästi (eukaryoottiset ARNM: t tarvitsevat usein seuraavaa prosessointia)).

Mikä on prokaryoottinen polymeraasi -RNA?

Esimerkiksi prokaryoottiset organismit, kuten bakteerit, käyttävät samaa RNA -polymeraasientsyymiä kaikkien geeniensä, toisin sanoen ne, jotka koodaavat ribosomaalisia alayksiköitä ja niitä, jotka koodaavat erilaisia soluproteiineja.

Bakteereissa JA. koli RNA -polymeraasi koostuu viidestä polypeptidi -alayksiköstä, joista kaksi on identtistä. Alueiden a, α, β, β 'käsittävät entsyymin keskiosan ja kootaan ja de -leimat kunkin transkriptiotapahtuman aikana.

Α -alayksiköt ovat ne, jotka sallivat DNA: n ja entsyymin välisen liiton; P -alayksikkö sitoutuu ribonukleotidien tryfosfaattiin, joka polymeroidaan nousevan mRNA -molekyylin DNA -muotin mukaan ja P -alayksikkö sitoutuu mainitulle muotin nauhaan.

Viides alayksikkö, joka tunnetaan nimellä σ Osallistuu transkription aloittamiseen ja on se, joka antaa spesifisyyden polymeraasille.