Bioloogias on transkriptsioon mitmeetapiline protsess, mille käigus loetakse teavet DNA-st, mis on rakus valkude biosünteesi komponent. Nukleiinhape on geneetilise teabe kandja kehas, mistõttu on oluline see õigesti dešifreerida ja edasiseks peptiidide kokkupanemiseks teistesse rakustruktuuridesse üle kanda.
Sõna "transkriptsioon bioloogias" määratlus
Valkude süntees on põhiline elutähtis protsess mis tahes keharakus. Ilma peptiidimolekulide loomiseta on võimatu säilitada normaalset elutegevust, sest need orgaanilised ühendid osalevad kõigis ainevahetusprotsessides, on paljude kudede ja elundite struktuurikomponendid, mängivad organismis signaali-, reguleerivat ja kaitsvat rolli.
Protsess, millest algab valkude biosüntees, on transkriptsioon. Bioloogia jagab selle lühid alt kolme etappi:
- Algatamine.
- Pikenemine (RNA ahela kasv).
- Lõpetamine.
Bioloogias on transkriptsioon terve samm-sammuliste reaktsioonide kaskaad, mille tulemusena sünteesitakse DNA matriitsil molekuleRNA. Pealegi ei moodustu sel viisil mitte ainult informatiivsed ribonukleiinhapped, vaid ka transpordi-, ribosoomi-, väiketuuma- ja muud.
Nagu iga biokeemiline protsess, sõltub transkriptsioon paljudest teguritest. Esiteks on need ensüümid, mis erinevad prokarüootide ja eukarüootide vahel. Need spetsiaalsed valgud aitavad transkriptsioonireaktsioone täpselt algatada ja läbi viia, mis on kvaliteetse valgutoodangu jaoks oluline.
Prokarüootide transkriptsioon
Kuna bioloogias on transkriptsioon RNA süntees DNA matriitsil, on selle protsessi peamiseks ensüümiks DNA-sõltuv RNA polümeraas. Bakterites on kõigi ribonukleiinhappe molekulide jaoks ainult ühte tüüpi sellist polümeraasi.
RNA polümeraas lõpetab komplementaarsuse põhimõtte kohaselt RNA ahela, kasutades DNA matriitsi ahelat. Sellel ensüümil on kaks β-subühikut, üks α-subühik ja üks σ-subühik. Kaks esimest komponenti täidavad ensüümi keha moodustamise funktsiooni ja ülejäänud kaks vastutavad vastav alt ensüümi DNA molekulis hoidmise ja desoksüribonukleiinhappe promootorosa äratundmise eest.
Muide, sigmafaktor on üks märke, mille järgi see või teine geen ära tuntakse. Näiteks ladina täht σ indeksiga N tähendab, et see RNA polümeraas tunneb ära geenid, mis lülituvad sisse, kui keskkonnas on puudu lämmastikust.
Transkriptsioon eukarüootides
Erinev alt bakteritest,loomade ja taimede transkriptsioon on mõnevõrra keerulisem. Esiteks on igas rakus mitte üks, vaid lausa kolm tüüpi erinevaid RNA polümeraase. Nende hulgas:
- RNA polümeraas I. See vastutab ribosomaalsete RNA geenide (välja arvatud ribosoomi 5S RNA subühikud) transkriptsiooni eest.
- RNA polümeraas II. Selle ülesandeks on sünteesida normaalseid informatiivseid (maatriksi) ribonukleiinhappeid, mis on edaspidi seotud translatsiooniga.
- RNA polümeraas III. Seda tüüpi polümeraasi ülesanne on sünteesida transportribonukleiinhappeid, aga ka 5S-ribosomaalset RNA-d.
Teiseks, eukarüootsetes rakkudes promootori äratundmiseks ei piisa ainult polümeraasi olemasolust. Transkriptsiooni algatamine hõlmab ka spetsiaalseid peptiide, mida nimetatakse TF-valkudeks. Ainult nende abiga saab RNA polümeraas istuda DNA-l ja alustada ribonukleiinhappemolekuli sünteesi.
Transkriptsiooni väärtus
DNA matriitsil moodustuv RNA molekul liitub seejärel ribosoomidega, kus se alt loetakse infot ja sünteesitakse valk. Peptiidide moodustumise protsess on raku jaoks väga oluline, kuna ilma nende orgaaniliste ühenditeta on normaalne elu võimatu: need on ennekõike kõigi biokeemiliste reaktsioonide kõige olulisemate ensüümide aluseks.
Bioloogias on transkriptsioon ka rRNA allikas, mis on osa ribosoomidest, aga ka tRNA allikas, mis on seotud aminohapete ülekandmisega nendesse mittemembraanidesse translatsiooni ajal.struktuurid. Samuti saab sünteesida snRNA-sid (väikesi tuumasid), mille ülesanne on ühendada kõik RNA molekulid.
Järeldus
Tõlkimisel ja transkriptsioonil bioloogias on äärmiselt oluline roll valgumolekulide sünteesil. Need protsessid on põhikomponendiks molekulaarbioloogia keskses dogmas, mis väidab, et RNA sünteesitakse DNA maatriksil ja RNA omakorda on aluseks valgumolekulide tekke algusele.
Ilma transkriptsioonita oleks võimatu lugeda teavet, mis on kodeeritud desoksüribonukleiinhappe kolmikutes. See tõestab veel kord protsessi tähtsust bioloogilisel tasandil. Iga rakk, olgu see siis prokarüootne või eukarüootne, peab pidev alt sünteesima uusi ja uusi valgumolekule, mida on parasjagu elu säilitamiseks vaja. Seetõttu on bioloogias transkriptsioon keha iga üksiku raku töö peamine etapp.
