Transcriptiestappen van DNA naar RNA

DNA of desoxyribonucleïnezuur is het molecuul dat genetische informatie codeert. DNA kan echter niet rechtstreeks een cel bestellen eiwitten. Het moet zo zijn getranscribeerd in RNA of ribonucleïnezuur. RNA is op zijn beurt vertaald door cellulaire machines om aminozuren te maken, die het samenbindt om polypeptiden en eiwitten te vormen

Transcriptie is het eerste stadium van de expressie van genen in eiwitten. Bij transcriptie wordt een mRNA (messenger RNA) tussenproduct getranscribeerd van een van de strengen van het DNA-molecuul. De RNA wordt messenger-RNA genoemd omdat het de 'boodschap' of genetische informatie van het DNA naar de ribosomen, waar de informatie wordt gebruikt om eiwitten te maken. RNA en DNA gebruiken complementaire codering waarbij basenparen overeenkomen, vergelijkbaar met hoe de DNA-strengen binden om een ​​dubbele helix te vormen.

Een verschil tussen DNA en RNA is dat RNA uracil gebruikt in plaats van het thymine dat in DNA wordt gebruikt. RNA-polymerase bemiddelt de vervaardiging van een RNA-streng die de DNA-streng aanvult. RNA wordt gesynthetiseerd in de 5 '-> 3' richting (gezien vanaf het groeiende RNA-transcript). Er zijn enkele correctie-mechanismen voor transcriptie, maar niet zo veel als voor DNA-replicatie. Soms treden codeerfouten op.

Er zijn significante verschillen in het transcriptieproces bij prokaryoten versus eukaryoten.

• Bij prokaryoten (bacteriën) vindt transcriptie plaats in het cytoplasma. Vertaling van het mRNA in eiwitten vindt ook plaats in het cytoplasma. Bij eukaryoten vindt transcriptie plaats in de celkern. mRNA gaat dan naar het cytoplasma voor vertaling.
• DNA in prokaryoten is veel toegankelijker voor RNA-polymerase dan DNA in eukaryoten. Eukaryotisch DNA is gewikkeld rond eiwitten die histonen worden genoemd om structuren te vormen die nucleosomen worden genoemd. Eukaryotisch DNA is verpakt om chromatine te vormen. Terwijl RNA-polymerase rechtstreeks interageert met prokaryotisch DNA, bemiddelen andere eiwitten de interactie tussen RNA-polymerase en DNA in eukaryoten.
• mRNA geproduceerd als resultaat van transcriptie wordt niet gewijzigd in prokaryote cellen. Eukaryote cellen modificeren mRNA door RNA-splitsing, 5 'end-capping en toevoeging van een polyA-staart.

Belangrijkste punten: transcriptiestappen

Transcriptie kan worden onderverdeeld in vijf fasen: pre-initiatie, initiatie, klaring van de promotor, verlenging en beëindiging:

De eerste stap van transcriptie wordt pre-initiatie genoemd. RNA-polymerase en cofactoren (algemene transcriptiefactoren) binden zich aan DNA en wikkelen het af, waardoor een initiatiebel ontstaat. Deze ruimte geeft RNA-polymerase toegang tot een enkele streng van het DNA-molecuul. Er worden ongeveer 14 basenparen tegelijk blootgesteld.

Beëindiging is de laatste stap van transcriptie. Beëindiging resulteert in de vrijgave van het nieuw gesynthetiseerde mRNA uit het rekcomplex. Bij eukaryoten houdt de beëindiging van transcriptie in dat het transcript wordt afgesplitst, gevolgd door een proces dat polyadenylatie wordt genoemd. Bij polyadenylatie wordt een reeks adenineresiduen of poly (A) -staart toegevoegd aan het nieuwe 3 'uiteinde van de messenger-RNA-streng.

• Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann AA, Levine M, Losick RM (2013). Moleculaire biologie van het gen (7e ed.). Pearson.
• Roeder, Robert G. (1991). "De complexiteit van eukaryote transcriptie-initiatie: regulering van pre-initiatie complexe assemblage". Trends in biochemische wetenschappen. 16: 402–408. doi: 10.1016 / 0968-0004 (91) 90164-Q
• Yukihara; et al. (1985). "Eukaryote transcriptie: een samenvatting van onderzoek en experimentele technieken". Journal of Molecular Biology. 14 (21): 56–79.