Hvordan transcribe DNA i mRNA
Share
Det genetiske materialet til de fleste organismer er DNA, som lagrer informasjonen som kreves for utvikling, funksjon og reproduksjon av organismen. DNA er et langt stykke nukleotider hvor både kodende og ikke-kodende regioner kan identifiseres innenfor nukleotidsekvensen. De kodende regioner inneholder informasjonen for produksjon av funksjonelle proteiner i organismer. Produksjonsprosessen av polypeptidkjeden av proteinet inne i cellen er kjent som proteinsyntese. Transkripsjon av DNA i mRNA og translasjon av mRNA til en aminosyresekvens av proteinet er de sekvensielle trinnene i proteinsyntesen.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er gener
- Definisjon, Funksjoner, rolle
2. Hvordan transcribe DNA i mRNA
- Transskripsjonsprosess
Nøkkelbetingelser: DNA, gener, mRNA, proteinsyntese, transkripsjon, oversettelse
Hva er gener
Gen er biter av DNA som inneholder proteinkoding regioner i genomet av en bestemt organisme. Protein-kodende region og regulatorisk region er de to segmentene av et gen. Protein-kodende regionen av eukaryotiske gener inneholder introner og exoner. Den regulatoriske sekvensen av et gen inneholder nukleotidsekvenser, slik som promotor, forsterker og lyddemper, som er ansvarlige for reguleringen av genuttrykket. Gen er inkludert i kromosomer som vist i Figur 1.
Figur 1: Gene
Et komplett sett med gener av en bestemt art er arvet av en organisme under reproduksjon. De alternative former av et gen er kjent som alleler. Ulike alleler gir fenotypiske variasjoner til organismer i en bestemt populasjon.
Hvordan transcribe DNA i mRNA
Proteinsyntese er prosessen med fremstilling av en polypeptidkjede av et funksjonelt protein basert på informasjonen lagret i et gen. De to trinnene i proteinsyntese er transkripsjon og oversettelse. Transkripsjon er det første trinnet i proteinsyntese; her produseres et mRNA-molekyl basert på informasjonen som er kodet innenfor det tilsvarende gen.
RNA-polymerase er enzymet involvert i transkripsjon. Transkripsjon initieres ved binding av RNA-polymerase til promotoren til genet. Denne bindingen tilrettelegges ved transkripsjonsfaktorer i både prokaryoter og eukaryoter. De seks transkripsjonsfaktorene assosiert med RNA-polymerase i eukaryoter er TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF og TFIIH. Bindingen av RNA-polymerase til DNA-dobbelt-helixen danner a transkripsjonsboble. RNA-polymerase leser antisense-DNA-strengen fra 3 'til 5' retning. Transkripsjonsboblen består av ca. 14 baser av den viklede dobbeltstrengede promotoren. Derefter blir komplementære RNA-nukleotider tilsatt til antisensstrengen fra transkripsjonsinitieringsstedet fra 5'til 3'-retning. Tilsetningen av nukleotider stoppes ved transkripsjonstermineringsstedet. Til slutten av 3'-enden blir en polyadenylat-hale også tilsatt av enzymet. Transkripsjonsprosessen er vist i figur 2.
Figur 2: Transkripsjon
Det primære transkript syntetisert av RNA-polymerase er kjent som pre-mRNA. Det eukaryote pre-mRNA består av introner som bør spaltes under RNA-spleising i posttranslasjonelle modifikasjoner. Den alternative spleising av eukaryotisk pre-mRNA produserer flere proteiner fra et enkelt gen. Vanligvis er eukaryotiske gener organisert i genklynger kjent som operoner. Generene i en bestemt operon er ansvarlige for en bestemt funksjon i cellen, som metabolisme. Disse operonene transkriberes samtidig, og de produserer flere proteiner fra et enkelt mRNA-molekyl.
Konklusjon
Proteinsyntese er en prosess for å produsere proteiner basert på informasjonen som er kodet i et gen. Transkripsjon er det første trinnet i proteinsyntese. Under transkripsjon transkripsieres den proteinkodende regionen av genet til et mRNA-molekyl, som til slutt gjennomgår oversettelse for syntese av polypeptidkjeden.
Henvisning:
1. Venters, B. J og B. F Pugh. "Hvordan eukaryotiske gener blir transkribert." Kritiske vurderinger i biokjemi og molekylærbiologi., U.S. National Library of Medicine, juni 2009, tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "Kromosom-DNA-gen" Av Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Egnet arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Transkripsjonsprosess (13080846733)" Ved Genomics Education Program - Transkripsjonsprosess (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
