Sisältö
Ribonukleiinihapolla tai RNA: lla on useita elintärkeitä roolia solun elämässä. Se toimii sanansaattajana, välittäen geneettisen koodin deoksiribonukleiinihaposta tai DNA: sta solun proteiinisynteesilaitteisiin. Ribosomaalinen RNA liittyy proteiineihin muodostaen ribosomeja, solun proteiinitehtaita. Siirto RNA siirtää aminohapot kasvaviin proteiinin juosteisiin, kun ribosomit kääntävät lähetti-RNA: n. Muut RNA-muodot auttavat hallitsemaan soluaktiivisuutta. Entsyymi RNA-polymeraasi tai RNAP, jolla on useita muotoja, vastaa RNA-ketjun pidentämisestä DNA: n transkription aikana.
RNA-polymeraasin rakenne
Eukaryoottisissa soluissa - ts. Soluissa, joissa on järjestäytyneet ytimet - erilaiset RNAP-tyypit on merkitty I - V: llä. Jokaisella on hiukan erilainen rakenne ja kukin luo erilaisen RNA: n. Esimerkiksi RNAP II on vastuussa lähetti-RNA: n tai mRNA: n luomisesta. Prokaryoottisoluilla (joilla ei ole järjestettyjä ytimiä) on yhden tyyppinen RNAP. Entsyymi koostuu useista proteiini-alayksiköistä, jotka suorittavat erilaisia toimintoja transkription aikana. Aktiivinen kohta, joka sisältää magnesiumatomia, on sijainti entsyymissä, jossa RNA pidentyy. Aktiivinen kohta lisää sokerifosfaattiryhmiä kasvavaan RNA-juosteeseen ja kiinnittää nukleotidiemäkset emäsparien muodostussääntöjen mukaisesti.
Pohjapariliitos
DNA on pitkä molekyyli, jonka runko koostuu vuorottelevista sokeri- ja fosfaattiyksiköistä. Yksi neljästä nukleotidiemäksestä - typpeä sisältävät yhden tai tuplarenkaiset molekyylit - riippuu jokaisesta sokeriyksiköstä. Neljä DNA-emästä on merkitty A, T, C ja G. Emäsparien sekvenssi DNA-molekyylin varrella määrää aminohappojen sekvenssin solun syntetisoimissa proteiineissa. DNA esiintyy yleensä kaksoisheeliksinä, jossa kahden juosteen emäkset sitoutuvat toisiinsa emäsparistussääntöjen mukaisesti: A- ja T-emäkset muodostavat yhden parisarjan, kun taas C ja G muodostavat toisen ryhmän. RNA on sukulainen, yksijuosteinen molekyyli, joka noudattaa samoja emäspariutumissääntöjä DNA: n transkription aikana, paitsi T-ryhmän U-emäksen korvaamiseksi RNA: ssa.
Transkription aloittaminen
Proteiinin aloitustekijöiden on muodostettava kompleksi RNA-polymeraasin molekyylin kanssa, ennen kuin transkriptio voi alkaa. Nämä tekijät antavat entsyymin sitoutua promoottorialueisiin - eri transkriptioyksiköiden kiinnityspisteisiin - DNA-juosteessa. Transkriptioyksiköt ovat sekvenssejä yhdestä tai useammasta geenistä, jotka ovat DNA-juosteen proteiinille spesifioivia osia. RNA-polymeraasikompleksi luo transkriptiokuplan purkamalla osa DNA-kaksoiskierroksesta transkriptioyksikön alussa. Entsyymikompleksi alkaa sitten RNA: n kokoamisesta lukemalla DNA-templaattilanka yksi emäs kerrallaan.
Pitkittyminen ja irtisanominen
RNA-polymeraasikompleksi saattaa tehdä monia vääriä aloituksia ennen pidentymistä. Väärässä käynnissä entsyymi transkriptoi noin 10 emästä ja keskeyttää sitten prosessin ja käynnistyy uudelleen. Pidentyminen voi alkaa vasta, kun RNAP vapauttaa aloittavat proteiinitekijät, jotka ankkuroivat sen DNA-promoottorialueelle. Kun pidennys on käynnissä, entsyymi kerää pidentymistekijöitä auttamaan siirtämään transkriptiokuplia alas DNA-juosteen. Liikkuva RNAP-molekyyli pidentää uutta RNA-juostetta lisäämällä sokeri-fosfaattiyksiköitä ja nukleotidiemäksiä, jotka komplementoivat emäksiä DNA-templaatissa. Jos RNAP havaitsee väärän emäksen, se voi pilkkoa ja syntetisoida virheellisen RNA-segmentin. Transkriptio päättyy, kun entsyymi lukee lopetussekvenssin DNA-templaatissa. Lopettaessa RNAP-entsyymi vapauttaa RNA-transkriptin, proteiinitekijät ja DNA-templaatin.