Transzkripció (biológia)

A transzkripció a fehérjeszintézis egyik része, jelentése: átírás. Így nevezzük azt a biokémiai folyamatot, ahol a sejt kromoszomális DNS-éről képződő, különböző RNS-formák szintetizálódnak. E folyamatot az RNS-polimerázok végzik, amelyek a DNS-replikáció során közreműködő DNS-polimerázokhoz hasonló enzimek.

1. Transzkripció: A DNS át van írva egy hírvivő RNS-re.
2. Transzláció: Erről az mRNS-ről a riboszóma készülje a Peptidet.
Transzkripció

Az RNS-polimerázok jellemzően nagy molekulatömegű, több alegységből álló, bonyolult enzimek. Az élővilágban magasan konzerváltak, vagyis jelentősen hasonlít például egy baktérium és egy magasabb rendű gerinces, mondjuk egy csimpánz enzime. Eukarióta RNS-polimerázok:

  • Pol I.: magvacskában képződik, az rRNS molekulát szintetizál.
  • Pol II.: DNS mintaszálon végigcsúszva rakja össze a ribonukleozid-trifoszfatázokból az RNS-molekulát. Az enzim a nukleoplazmában lokalizálódik.
  • Pol III.: a nukleoplazmában lokalizálódik, tRNS-eket szintetizál.

A transzkripciót három fő szakaszra lehet osztani: iniciáció, elongáció és termináció.

A transzkripció során a RNS-polimeráz első lépésként a promoternek nevezett DNS-szakaszhoz kötegig haladva szétnyitják a DNS kettős hélixet (más néven kettős csavart). A promoter a starthely előtt helyezkedik el, benne található a TATA-box, amit a TBP fehérje ismer fel és hozzá kapcsolja a Pol II. enzimet, így kialakul az iniciációs komplex (50 különböző fehérjéből).

Az iniciációs komplex a starthely elé helyezi a Pol II-t, ami így aktív enzimmé alakul. ATPáz aktivitás: DNS-szál szétnyitása. Kináz aktivitás: Pol II-t foszforilálja, így az leválik az iniciációs komplexről és megkezdi az átírást.

A mitotikus kromoszómákban és a heterokromatinban nincs transzkripció, mert a szorosan feltekeredett DNS-molekulákon a promoter régió nem hozzáférhető a transzkripciós faktorok számára.

A transzkripció szabályozásának fontos résztvevője a metiláló enzim. A DNS-molekulában a citozint 5-metilcitozinná alakítja, ha azok CG szekvenciában fordulnak elő. A DNS-metilálás a gének inaktiválódásával jár együtt.

Sejtemlékezet: a szomatikus sejtek utódaikra génkészletük másolatát és génexpressziós mintázatukat is át tudják örökíteni. A szülői DNS metilációs mintázata is átadódik az utódsejtre.

Transzkripció terméke: egy több ezer bázisból álló hosszú RNS-molekula; ez az elsődleges átírat. Feldolgozása: kivágás, összeillesztés (splicing). Elsődleges átírat exont (aminosavat meghatározó bázisszekvencia) és intront tartalmaz.

Splicing: intron kivágása, exon-ok összekapcsolása. 5' végre metilált guanin kerül Poly-A-farok képzés: 3' végre 200-300 adenilnukelotid rakódik rá. A végtermék érett mRNS, ami a citoplazmába vándorol.

RNS: kevésbé stabil, mint a DNS. +D szerkezetet vehet fel, de lúgra, savra könnyebben bomlik.