Ev · Diğer · Hücrede transkripsiyon nasıl gerçekleşir? Biyolojide transkripsiyon nedir ve nasıl oluşur? Transkripsiyon süreci diyagramı

Hücrede transkripsiyon nasıl gerçekleşir? Biyolojide transkripsiyon nedir ve nasıl oluşur? Transkripsiyon süreci diyagramı

Transkripsiyonun başlatılması

Transkripsiyon uzaması

RNA polimerazın transkripsiyon başlangıcından uzamaya geçtiği an tam olarak belirlenmemiştir. Escherichia coli RNA polimeraz durumunda bu geçişi üç ana biyokimyasal olay karakterize eder: sigma faktörünün salınması, enzim molekülünün şablon boyunca ilk translokasyonu ve RNA'ya ek olarak transkripsiyon kompleksinin güçlü stabilizasyonu. polimeraz, büyüyen RNA zincirini ve kopyalanan DNA'yı içerir. Aynı olay ökaryotik RNA polimerazların da karakteristiğidir. Başlangıçtan uzamaya geçişe, enzim, promoter, transkripsiyon başlatma faktörleri arasındaki bağların kopması ve bazı durumlarda RNA polimerazın uzama yetkinliğine geçişi (örneğin, CTD alanının fosforilasyonu) eşlik eder. RNA polimeraz II). Uzama fazı, büyüyen transkriptin salınmasından ve enzimin şablondan ayrılmasından (sonlandırma) sonra sona erer.

Uzatma, sürecin erken durmaması için gerekli olan temel uzama faktörlerinin yardımıyla gerçekleştirilir.

Son zamanlarda düzenleyici faktörlerin de uzamayı düzenleyebileceğini gösteren kanıtlar ortaya çıkmıştır. Uzama işlemi sırasında RNA polimeraz genin belirli kısımlarında duraklar. Bu özellikle düşük substrat konsantrasyonlarında açıkça görülür. Matrisin bazı bölgelerinde RNA polimeraz adı verilen ilerlemede uzun gecikmeler vardır. Optimum substrat konsantrasyonlarında bile duraklamalar gözlenir. Bu duraklamaların süresi uzama faktörleriyle kontrol edilebilir.

Sonlandırma

Bakterilerin iki transkripsiyon sonlandırma mekanizması vardır:

  • Rho (rho) proteininin, DNA şablonu ile mRNA arasındaki hidrojen bağlarını dengesizleştirerek RNA molekülünü serbest bıraktığı rho'ya bağımlı bir mekanizma.
  • rho-bağımsız, burada yeni sentezlenen RNA molekülü bir kök halka oluşturduğunda transkripsiyon durur, ardından birkaç urasil (...UUUU) gelir, bu da RNA molekülünün DNA şablonundan ayrılmasına yol açar.

Ökaryotlarda transkripsiyonun sonlandırılması daha az araştırılmıştır. RNA'nın kesilmesiyle sona erer, ardından enzim 3" ucuna birkaç adenin (...AAAA) ekler; bunların sayısı belirli bir transkriptin stabilitesini belirler.

Transkripsiyon fabrikaları

Transkripsiyonun sözde transkripsiyon fabrikalarında meydana geldiğini gösteren bir dizi deneysel veri vardır: bazı tahminlere göre, yaklaşık 8 RNA polimeraz II ve sonraki işlem ve birleştirmenin yanı sıra düzeltme için bileşenler içeren 10 Da'ya kadar devasa kompleksler yeni sentezlenen transkript. Hücre çekirdeğinde, çözünür ve aktifleştirilmiş RNA polimeraz havuzları arasında sürekli bir değişim vardır. Aktif RNA polimeraz böyle bir kompleksin içinde yer alır ve bu da kromatin sıkışmasını düzenleyen yapısal bir birimdir. Son veriler, transkripsiyon fabrikalarının, transkripsiyon olmasa bile var olduğunu, hücrede sabit olduklarını (hücrenin nükleer matrisi ile etkileşime girip girmedikleri henüz belli değil) ve bağımsız bir nükleer alt bölmeyi temsil ettiklerini göstermektedir. RNA polimeraz I, II veya III içeren transkripsiyon fabrikası kompleksi, kütle spektrometresi ile analiz edildi.

Ters transkripsiyon

Ters transkripsiyon şeması

Bazı virüsler (AIDS'e neden olan HIV gibi), RNA'yı DNA'ya kopyalama yeteneğine sahiptir. HIV, DNA'ya entegre edilmiş bir RNA genomuna sahiptir. Sonuç olarak virüsün DNA'sı, konakçı hücrenin genomuyla birleştirilebilir. RNA'dan DNA'nın sentezlenmesinden sorumlu olan ana enzime tersaz denir. Terstazın işlevlerinden biri viral genomdan tamamlayıcı DNA (cDNA) oluşturmaktır. İlgili enzim ribonükleaz H, RNA'yı böler ve tersaz, DNA çift sarmalından cDNA'yı sentezler. CDNA, integraz yoluyla konakçı hücre genomuna entegre edilir. Sonuç, yeni virüsler oluşturan konakçı hücre tarafından viral proteinlerin sentezidir. HIV durumunda T lenfositlerin apoptozu (hücre ölümü) de programlanmıştır. Diğer durumlarda hücre virüs yayıcı olarak kalabilir.

Bazı ökaryotik hücreler, aynı zamanda ters transkripsiyon aktivitesi de sergileyen telomeraz enzimini içerir. Onun yardımıyla DNA'da tekrar eden diziler sentezlenir. Telomeraz, protein kodlayan DNA dizisini kaybetmeden genomu süresiz olarak kopyalamak için kanser hücrelerinde sıklıkla etkinleştirilir.

Notlar


Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Transkripsiyon (biyoloji)” nin ne olduğuna bakın:

    - (Latince transkripsiyondan, lit. yeniden yazma), RNA moleküllerinin biyosentezi, sırasıyla. DNA bölümleri; Genetik uygulamanın ilk aşaması. Canlı hücrelerdeki bilgiler. En çok araştırılanların cenneti olan DNA'ya bağımlı RNA polimeraz enzimi tarafından gerçekleştirilir... ... Biyolojik ansiklopedik sözlük

    Biyoloji- BİYOLOJİ (Yunanca biyo yaşam ve logos kelimesinden, doktrin), dünyadaki formlarının, özelliklerinin, bağlantılarının ve ilişkilerinin tüm tezahürlerinin çeşitliliğinde hayata ilişkin bilimlerin bütünlüğü. Terim ilk kez aynı anda ve bağımsız olarak 1802'de önerildi... ... Epistemoloji ve Bilim Felsefesi Ansiklopedisi

    Canlıların doğası, yapısı, işlevi ve davranışları hakkındaki tüm bilgileri içeren yaşam bilimi. Biyoloji yalnızca farklı organizmaların çok çeşitli biçimleriyle değil, aynı zamanda onların evrimi, gelişimi ve bu tür ilişkilerle de ilgilenir... ... Collier Ansiklopedisi

    BİYOLOJİ- Dünyadaki formlarının, özelliklerinin, bağlantılarının ve ilişkilerinin tüm tezahürlerinin çeşitliliğinde hayata ilişkin bir dizi bilim. Terim ilk kez 1802'de seçkin Fransız bilim adamı J.B. tarafından aynı anda ve birbirinden bağımsız olarak önerildi. Lamarck ve Alman... ... Bilim Felsefesi: Temel Terimler Sözlüğü

    I Transkripsiyon (Latince transkripsiyonun yeniden yazılmasından), belirli bir grafik sistemi kullanılarak telaffuzları dikkate alınarak kelimelerin ve metinlerin yazılı olarak çoğaltılması. T. bilimsel ve pratik olabilir. Scientific T. dilbilimde kullanılır...

    - (Latince transkripsiyondan, harflerin yeniden yazılması), bir DNA matrisinde RNA biyosentezi; Genetik uygulamanın ilk aşaması. bilgi, DNA'nın nükleotid dizisinin kesilmesi sırasında, RNA'nın nükleotid dizisi biçiminde okunur (bkz. Genetik kod) ... Kimyasal ansiklopedi

    Kök halkalı ön mRNA. Bazlardaki nitrojen atomları maviyle, molekülün fosfat omurgasındaki oksijen atomları kırmızıyla vurgulanır.Ribonükleik asitler (RNA), nükleik asitlerdir, ortofosforik asit kalıntısı içeren nükleotit polimerleridir ... Vikipedi

    Biyolojik nesneleri ve sistemleri moleküler düzeye yaklaşan, bazı durumlarda bu sınıra ulaşan düzeyde inceleyerek yaşam olgusunun doğasını anlamayı amaçlayan bir bilim. Nihai hedef... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

    Ters transkripsiyon, tek sarmallı bir RNA şablonundan çift sarmallı DNA üretme işlemidir. Bu işleme ters transkripsiyon denir, çünkü genetik bilginin aktarımı nispeten "tersine" gerçekleşir ... ... Vikipedi

    "Virüs" isteği buraya yönlendirilir. Görmek ayrıca başka anlamlar da var. ? Virüsler Rotavirüs Bilimsel sınıflandırma Overkingdom ... Wikipedia

Hücredeki tüm genetik bilgilerin taşıyıcısı olan DNA, protein sentezine doğrudan katılmaz. Hayvan ve bitki hücrelerinde, DNA molekülleri çekirdeğin kromozomlarında bulunur ve nükleer membran tarafından protein sentezinin meydana geldiği sitoplazmadan ayrılır. Bilgi taşıyan bir haberci, çekirdekten proteinlerin toplanma yeri olan ribozomlara gönderilir ve nükleer membranın gözeneklerinden geçebilir. Böyle bir aracı haberci RNA'dır (i-RNA). Tamamlayıcılık ilkesine göre, RNA polimeraz adı verilen bir enzimin katılımıyla DNA'dan okunur. RNA polimeraz tarafından gerçekleştirilen RNA'yı okuma (veya daha doğrusu kopyalama) veya sentezleme işlemine transkripsiyon (Latince transkripsiyon - yeniden yazma) denir. Messenger RNA tek sarmallı bir moleküldür ve transkripsiyon, çift sarmallı bir DNA molekülünün bir sarmalından meydana gelir. Kopyalanan DNA zinciri G nükleotidini içeriyorsa, RNA polimeraz RNA'da C'yi içerir; T ise A'yı içerir; A ise y'yi içerir (RNA T'yi içermez) (Şekil 46). Her mRNA molekülünün uzunluğu DNA'dan yüzlerce kat daha kısadır. Messenger RNA, tüm DNA molekülünün bir kopyası değil, yalnızca bir kısmıdır; bir işlevi gerçekleştirmek için gerekli proteinlerin yapısı hakkında bilgi taşıyan bir gen veya bir grup bitişik gendir. Prokaryotlarda böyle bir gen grubuna operon adı verilir. Protein biyosentezi bölümünde genlerin bir operonda nasıl birleştiğini ve transkripsiyonun nasıl kontrol edildiğini okuyacaksınız. Her operonun başlangıcında, promotör adı verilen, RNA polimeraz için bir tür iniş alanı bulunur. Bu, enzimin kimyasal afinite nedeniyle tanıdığı spesifik bir DNA nükleotid dizisidir. RNA polimeraz yalnızca promotöre bağlanarak mRNA sentezini başlatabilir. Operonun sonuna ulaşan enzim, okumanın sona erdiğini belirten bir sinyalle (belirli bir nükleotit dizisi biçiminde) karşılaşır. Bitmiş mRNA, DNA'yı terk eder ve protein sentezi bölgesine gider. Açıklanan transkripsiyon sürecinde dört aşama ayırt edilebilir:

1) RNA polimerazın promotere bağlanması;

2) Başlatma - sentezin başlangıcı. ATP veya GTP ile sentezlenen mRNA molekülünün ikinci nükleotidi arasındaki ilk fosfodiester bağının oluşumundan oluşur;

3) uzama - bir RNA zincirinin büyümesi, yani nükleotidlerin, kopyalanan DNA zincirinde tamamlayıcı nükleotidlerin göründüğü sıraya göre sıralı olarak eklenmesi. Uzama oranı saniyede 50 nükleotite ulaşır;

4) sonlandırma - mRNA sentezinin tamamlanması.

Biyolojide transkripsiyon, vücuttaki genetik bilginin taşıyıcısı olan Nükleik asidin bir bileşeni olan DNA'dan bilgi okumanın çok aşamalı bir sürecidir, bu nedenle onu doğru bir şekilde deşifre etmek ve daha sonraki montaj için diğer hücresel yapılara aktarmak önemlidir. peptitlerden oluşur.

"Biyolojide transkripsiyon" tanımı

Protein sentezi vücudun herhangi bir hücresindeki ana hayati süreçtir. Bu organik bileşikler tüm metabolik süreçlerde yer aldığından, birçok doku ve organın yapısal bileşeni olduğundan ve vücutta sinyal verme, düzenleyici ve koruyucu roller oynamasından dolayı, peptid molekülleri oluşturulmadan normal yaşam fonksiyonlarının sürdürülmesi imkansızdır.

Protein biyosentezini başlatan süreç transkripsiyondur. Biyoloji kısaca bunu üç aşamaya ayırır:

  1. Başlatma.
  2. Uzama (RNA zincirinin büyümesi).
  3. Sonlandırma.

Biyolojide transkripsiyon, RNA moleküllerinin bir DNA matrisinde sentezlenmesinin bir sonucu olarak, adım adım reaksiyonlardan oluşan bir dizidir. Üstelik bu şekilde sadece bilgilendirici ribonükleik asitler oluşmaz, aynı zamanda taşıma, ribozomal, küçük nükleer ve diğerleri de oluşur.

Herhangi bir biyokimyasal süreç gibi, transkripsiyon da birçok faktöre bağlıdır. Her şeyden önce bunlar prokaryotlar ve ökaryotlar arasında farklılık gösteren enzimlerdir. Bu özel proteinler, yüksek kaliteli protein çıktısı için önemli olan transkripsiyon reaksiyonlarının doğru şekilde başlatılmasına ve yürütülmesine yardımcı olur.

Prokaryotların transkripsiyonu

Biyolojide transkripsiyon, bir DNA şablonu üzerindeki RNA'nın sentezi olduğundan, bu süreçteki ana enzim, DNA'ya bağımlı RNA polimerazdır. Bakterilerde tüm moleküller için bu tür polimerazların yalnızca bir türü vardır.

RNA polimeraz, tamamlayıcılık ilkesine göre, DNA şablon zincirini kullanarak RNA zincirini tamamlar. Bu enzim iki β-alt birimi, bir α-alt birimi ve bir σ-alt birimini içerir. İlk iki bileşen, enzim gövdesini oluşturma işlevini yerine getirir ve geri kalan ikisi, sırasıyla enzimin DNA molekülü üzerinde tutulmasından ve deoksiribonükleik asidin promotör kısmının tanınmasından sorumludur.

Bu arada, sigma faktörü belirli bir genin tanındığı işaretlerden biridir. Örneğin, N alt simgeli Latin harfi σ, bu RNA polimerazın ortamda nitrojen eksikliği olduğunda açılan genleri tanıdığı anlamına gelir.

Ökaryotlarda transkripsiyon

Bakterilerin aksine hayvanlarda ve bitkilerde transkripsiyon biraz daha karmaşıktır. Öncelikle her hücre bir değil üç tip farklı RNA polimeraz içerir. Aralarında:

  1. RNA polimeraz I. Ribozomal RNA genlerinin (5S RNA ribozomal alt birimleri hariç) transkripsiyonundan sorumludur.
  2. RNA polimeraz II. Görevi, daha sonra çeviriye katılan normal bilgi (şablon) ribonükleik asitleri sentezlemektir.
  3. RNA polimeraz III. Bu tip polimerazın işlevi 5S-ribozomal RNA'yı sentezlemektir.

İkinci olarak, ökaryotik hücrelerde promoterin tanınması için yalnızca bir polimeraza sahip olmak yeterli değildir. TF proteinleri adı verilen özel peptitler de transkripsiyonun başlatılmasına katılır. Yalnızca onların yardımıyla RNA polimeraz DNA'ya yerleşebilir ve bir ribonükleik asit molekülünün sentezine başlayabilir.

Transkripsiyon anlamı

DNA şablonu üzerinde oluşan RNA molekülü daha sonra ribozomlara bağlanır, burada bilgi okunur ve protein sentezlenir. Peptit oluşum süreci hücre için çok önemlidir, çünkü Bu organik bileşikler olmadan normal yaşam aktivitesi mümkün değildir; bunlar öncelikle tüm biyokimyasal reaksiyonların en önemli enzimlerinin temelini oluşturur.

Biyolojide transkripsiyon aynı zamanda, translasyon sırasında amino asitlerin bu membran dışı yapılara transferinde rol oynayan tRNA'nın yanı sıra bir rRNA kaynağıdır. İşlevi tüm RNA moleküllerini birleştirmek olan SnRNA'lar (küçük nükleer olanlar) da sentezlenebilir.

Çözüm

Biyolojide çeviri ve transkripsiyon, protein moleküllerinin sentezinde son derece önemli bir rol oynar. Bu süreçler, RNA'nın DNA matrisinde sentezlendiğini ve RNA'nın da protein moleküllerinin oluşumunun başlangıcının temeli olduğunu belirten moleküler biyolojinin merkezi dogmasının ana bileşenidir.

Transkripsiyon olmadan deoksiribonükleik asit üçlülerinde kodlanan bilgilerin okunması mümkün olmayacaktır. Bu da biyolojik düzeydeki sürecin önemini bir kez daha kanıtlıyor. İster prokaryotik ister ökaryotik olsun herhangi bir hücre, yaşamı sürdürmek için ihtiyaç duyulan yeni ve yeni protein moleküllerini sürekli olarak sentezlemelidir. Bu nedenle biyolojideki transkripsiyon, vücudun her bir hücresinin çalışmasındaki ana aşamadır.

Biyolojide Transkripsiyon(sin. şablon RNA sentezi) - bir deoksiribonükleik asit matrisi üzerinde ribonükleik asidin sentezi. Canlı hücrelerde meydana gelen T., DNA'da bulunan genetik özelliklerin uygulanmasının ilk aşamasını temsil eder (bkz. Deoksiribonükleik asitler). T.'nin bir sonucu olarak, RNA oluşur (bkz. Ribonükleik asitler) - polinükleotit zincirindeki azotlu bazların sırasına göre DNA iplikçiklerinden birinin tam bir kopyası. T., DNA'ya bağımlı RNA polimerazları (bkz. Polimerazlar) tarafından katalize edilir ve üç tip RNA'nın sentezini sağlar: proteinin birincil yapısını, yani amino asit kalıntılarının dizisini kodlayan haberci RNA (mRNA). yapım aşamasındaki olipeptid zinciri (bkz. Proteinler, biyosentez); ribozomların bir parçası olan ribozomal RNA (rRNA) (bkz.) ve mRNA'da bulunan bilgileri "yeniden kodlayan" bir bileşen olarak protein sentezi sürecine dahil olan taşıma RNA'sı (tRNA).

Mikroorganizmalardaki T., yüksek organizmalara göre daha kapsamlı bir şekilde incelenmiştir (bkz. Bakteriler, genetik). RNA polimeraz tarafından katalize edilen T. süreci 4 aşamaya ayrılır: RNA polimerazın DNA'ya bağlanması, RNA zincirinin sentezinin başlangıcı - başlatılması - polinükleotid zincirinin gerçek sentez süreci - uzaması ve bu sentezin tamamlanması - sonlandırma.

RNA polimeraz, spesifik bir nükleotid sekansı içeren DNA şablonunun belirli bölgelerine (promotor bölgeleri olarak adlandırılan) en büyük afiniteye sahiptir. Enzimin böyle bir bölgeye bağlanmasına, DNA şeritlerinin kısmi lokal erimesi ve bunların ayrışması eşlik eder. Başlangıç ​​aşamasında, ilk nükleotid (genellikle adenosin (A) veya guanozin (G)) RNA molekülüne eklenir. Uzama sırasında RNA polimeraz, DNA çift sarmalını lokal olarak çözer ve tamamlayıcılık ilkesine uygun olarak iplikçiklerinden birini kopyalar (bkz. Çoğaltma). RNA polimeraz DNA boyunca ilerledikçe, büyüyen RNA zinciri şablondan uzaklaşır ve enzimin geçişinden sonra DNA'nın çift sarmallı yapısı eski haline döner. RNA sentezinin sonlanması aynı zamanda spesifik DNA bölgelerinde de meydana gelir. Bazı durumlarda sonlandırma sinyallerini tanımak için ek proteinlere ihtiyaç duyulur; bunlardan biri ATPaz aktivitesine sahip bir protein olan p-faktörüdür, diğer durumlarda ise modifiye nitrojenli bazlar olabilir. RNA polimeraz sonlandırıcı bölgeye ulaştığında, sentezlenen RNA zinciri son olarak DNA şablonundan ayrılır.

Mikroorganizmalardaki fonksiyonel transkripsiyon birimi, bir promotör, bir operatör ve polipeptit zincirlerini kodlayan bir dizi gen içeren (bkz. Gen) operondur (bkz.). Operonun gelişimi, RNA polimerazın, operonun en başında yer alan promotör bölgesine bağlanması aşamasıyla başlar. Promotörden hemen sonra bir operatör vardır; baskılayıcı proteine ​​bağlanabilen bir DNA bölümü. Operatör serbestse, operon boyunca T. meydana gelir, ancak operatör bir baskılayıcı proteinle ilişkiliyse T. bloke edilir. İyi çalışılmış tüm baskılayıcılar, allosterik değişikliklere uğrayabilen proteinlerdir (bkz. Konformasyon). Baskılayıcı proteinlerin yapısı, operonun hemen önünde veya ondan oldukça uzakta bulunan düzenleyici genler tarafından kodlanır. Baskılayıcıların sentezi ve aktivitesi, hücre dışı ve hücre içi ortamın koşulları (metabolitlerin, iyonların konsantrasyonu vb.) Tarafından belirlenir.

Daha yüksek organizmalarda DNA'nın transkripsiyonu, T. birimleri - transkripsiyonlar adı verilen ayrı bölümlerde gerçekleştirilir. T. birimi karşılık gelen genin ve bitişik bölümlerin DNA'sını içerir. T. birimlerinin yapısına ilişkin kavramlar, ökaryotik gen bölgeleri dizisinin işlevsel eşdeğersizliğinin tanımlanmasıyla bağlantılı olarak önemli bir gelişme göstermiştir. Yüksek organizmaların yapısal genlerinin içinde sözde genlerin olduğu ortaya çıktı. intronlar, belirli bir proteinin kodlanmasıyla doğrudan ilişkili olmayan DNA yerleştirme dizileridir. Farklı genlerin intronlarının sayısı ve boyutu büyük ölçüde değişir; çoğu durumda, tüm intronların toplam uzunluğu, genlerin kodlayıcı kısmının (ekson) uzunluğunu önemli ölçüde aşar. İntronların rolünün açıklığa kavuşturulması, moleküler genetiğin acil görevlerinden biridir (bkz.).

Transkripsiyon sürecinde, tüm transkripsiyon ünitesinin bir kopyası olan RNA oluşur. Genlerin protein sentezini kodladığı durumlarda, T.'nin birincil ürününe mRNA'nın nükleer öncüsü (pro-mRNA) denir ve mRNA'dan birkaç kat daha büyüktür. Pro-mRNA, kodlama bölgelerinde (ekzonlarda), intronlarda ve muhtemelen bitişik DNA bölgelerinde kopyalanan dizileri içerir. Hücre çekirdeğinde pro-mRNA, sözde olgun mRNA'ya dönüştürülür. işleme veya olgunlaşma. Bu durumda, spesifik enzimler pro-mRNA ile etkileşime girer ve fazla dizileri, özellikle de intronlarda sentezlenenleri seçici olarak uzaklaştırır. Aynı aşamada, metilasyon, spesifik grupların eklenmesi vb. gibi RNA'nın belirli modifikasyonları gerçekleştirilir. Sitoplazmaya salınan olgun mRNA, yine de, protein yapısının kodlanmasıyla doğrudan ilgili olmayan ve protein yapısının kodlanmasıyla doğrudan ilgili olmayan fazlalık bölgeler içerir. RNA'nın ribozomlar, protein çeviri faktörleri (bkz.) vb. ile doğru etkileşimi için gereklidir.

T. sürecindeki bozukluklar hücre metabolizmasını önemli ölçüde değiştirebilir. RNA sentezinde yer alan enzimlerdeki kusurlar, çok sayıda genin T. yoğunluğunun azalmasına neden olabilir ve ölümü de dahil olmak üzere hücrenin işleyişinde önemli ölçüde bozulmaya yol açabilir.

Bireysel bir T. ünitesinin yapısındaki genetik kusurlar, bu RNA'nın (ve ona karşılık gelen proteinin) sentezinin bozulmasına neden olur ve dolayısıyla monogenik kalıtsal patolojinin temeli olabilir (bkz. Kalıtsal hastalıklar).

Bir RNA matrisinde ters T. - DNA sentezi vardır; burada bilgi aktarımı, doğrudan T. sürecinde olduğu gibi DNA'dan RNA'ya değil, ters yönde gerçekleşir. Ters T., olgun viral parçacıklarda ters transkriptaz veya revertaz adı verilen RNA'ya bağımlı bir DNA polimerazının keşfedilmesinden sonra ilk olarak RNA içeren onkogenik virüslerde kuruldu (bkz.). Bu enzimin virüslerle enfekte olmuş bir hücrede katılımıyla, bir RNA matrisi üzerinde DNA sentezlenir ve bu daha sonra yeni viral parçacıkların RNA'sının oluşumu için bir matris görevi görebilir. Ters T. tarafından sentezlenen viral DNA, konakçı hücrenin DNA'sına dahil edilebilir ve böylece hücrelerin malign transformasyonuna neden olabilir. Ters T. in vitro genellikle genetik mühendisliği çalışmalarında (bkz.) herhangi bir RNA şablonu üzerindeki karşılık gelen genlerin yapısal bölgelerinin sentezi için kullanılır.

Kaynakça: Ashmarin I.P., Moleküler biyoloji, s. 70, L., 1974; 3 türkçe P. Moleküler ve Hücresel Biyoloji, çev. Almanca ile, cilt 1, s. 135, M., 1982; Kiselev L.L. RNA rehberli DNA sentezi. (Ters transkripsiyon), M., 1978, bibliogr.; Watson J. Genin moleküler biyolojisi, çev. İngilizce'den, s. 268, M., 1978.

S. A. Limborskaya.

Proteinler sentezlenmeye başlamadan önce, yapılarıyla ilgili bilgilerin DNA'dan "çıkarılması" ve protein sentezi bölgesine iletilmesi gerekir. Bu, haberci veya haberci RNA'lar tarafından yapılır. Aynı zamanda hücrenin amino asit taşıyıcılarına da ihtiyacı vardır. transfer RNA'ları ve protein sentezleyen organellerin yapısal bileşenleri - ribozomal RNA. Taşıma ve ribozomal RNA'ların yapısı hakkındaki tüm bilgiler DNA'da da bulunur.

Bu nedenle DNA'dan RNA'ya verinin yeniden yazılması veya kopyalanması süreci vardır. transkripsiyon– yeniden yazma) – bir DNA şablonu üzerinde RNA'nın biyosentezi.

Herhangi bir matriks biyosentezinde olduğu gibi, transkripsiyonda da 5 gerekli element ayırt edilir:

  • matris - DNA iplikçiklerinden biri,
  • büyüyen zincir - RNA,
  • sentez için substrat - ribonükleotitler (UTP, GTP, CTP, ATP),
  • enerji kaynağı – UTP, GTP, CTP, ATP.
  • RNA polimeraz enzimleri ve protein transkripsiyon faktörleri.

RNA biyosentezi, DNA'nın transkripton adı verilen bölümünde meydana gelir, bir ucunda sınırlıdır destekçi(başlangıç), diğerinden - sonlandırıcı(son).

Ökaryotik RNA polimerazların iki büyük alt birimi ve birkaç küçük alt birimi vardır.

Transkripsiyon aşamaları

Transkripsiyonun üç aşaması vardır: başlatma, uzama ve sonlandırma.

Başlatma

Promotör, transkripsiyon başlangıç ​​sinyalini içerir - TATA kutusu. Bu, ilk başlatma faktörü TATA faktörünü bağlayan belirli bir DNA nükleotid dizisinin adıdır. Bu TATA faktörü, RNA polimerazın, transkripsiyon için şablon olarak kullanılacak DNA zincirine (DNA şablon dizisi) bağlanmasını sağlar. Promotör asimetrik ("TATA") olduğundan, RNA polimerazı yalnızca bir yönde bağlar; bu, 5" uçtan 3" uca (5" → 3") kadar transkripsiyonun yönünü belirler. RNA polimerazı promotöre bağlamak için başka bir başlatma faktörü gereklidir - σ faktörü (Yunanca σ - "sigma"), ancak RNA tohum fragmanının (8-10 ribonükleotid uzunluğunda) sentezinden hemen sonra σ faktörü ayrılır. enzim.

Diğer başlatma faktörleri, DNA sarmalını RNA polimerazın önünde çözer.

Transkripsiyon süreci diyagramı

Uzama

Protein uzatma faktörleri, RNA polimerazın DNA boyunca ilerlemesini sağlar ve DNA molekülünün yaklaşık 17 nükleotid çifti üzerinde çözülmesini sağlar. RNA polimeraz, 5"→3" yönünde saniyede 40-50 nükleotid hızında hareket eder. Enzim, ATP, GTP, CTP, UTP'yi aynı anda substrat ve enerji kaynağı olarak kullanır.