Anong proseso ang tinatawag na transkripsyon sa biology. Ang kahulugan ng salitang transkripsyon sa encyclopedia biology
Ang transkripsyon ay ang proseso ng synthesismga molekulaNaka-on ang RNAlugarDNA, ginamit bilang isang matrix. Ang kahulugan ng transkripsyon ay paglipat ng genetic na impormasyon mula sa DNA patungo sa RNA.
Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang komplementaryong hibla, habang ang RNA ay binubuo lamang ng isa. Sa panahon ng transkripsyon, isa lamang sa mga DNA strands ang nagsisilbing template para sa RNA synthesis. tawag nila sa kanya kadena ng semantiko. Ang pagbubukod ay mitochondrial DNA, kung saan ang parehong mga hibla ay may kahulugan at naglalaman ng magkakaibang mga gene. Pati na rin ang pagiging eksepsiyon sa nuclear DNA, ang ilang mga gene ay maaaring ma-localize sa isang walang katuturang strand.
Sa panahon ng transkripsyon, ang molekula ng RNA ay na-synthesize sa direksyon mula sa 5" hanggang 3" na dulo (na natural para sa synthesis ng lahat ng nucleic acid), habang kasama ang DNA chain ang synthesis ay nagpapatuloy sa kabaligtaran na direksyon: 3"→5 ".
Sa mga eukaryote, ang bawat gene ay naka-transcribe nang hiwalay. Ang pagbubukod, muli, ay mitochondrial DNA, na na-transcribe sa isang karaniwang multigene transcript, na pagkatapos ay pinutol. Dahil sa mga prokaryote genes ay bumubuo ng mga grupo, na bumubuo ng isang operon, ang mga naturang gene ay pinagsama-samang na-transcribe. Anyway transcriptone tinatawag na isang seksyon ng DNA na binubuo ng isang promoter, isang na-transcribe na rehiyon at isang terminator.
Mayroong 3 yugto sa transkripsyon: pagsisimula, pagpahaba, pagwawakas.
Pagtanggap sa bagong kasapi Pinapayagan ng transkripsyon na magsimula ang synthesis ng molekula ng RNA. Ang pagsisimula ay nagsasangkot ng attachment ng isang complex ng mga enzymes sa promoter. Ang pangunahing isa ay RNA polymerase (sa kasong ito, umaasa sa DNA), na, naman, ay binubuo ng ilang mga subunit na protina at gumaganap ng papel ng isang katalista para sa proseso. Sa mga eukaryotes, ang pagsisimula ng transkripsyon ay naiimpluwensyahan ng mga espesyal na seksyon ng DNA: mga enhancer (nagpapalakas) at mga silencer (pinigilan), na kadalasang matatagpuan sa ilang distansya mula sa gene mismo. Mayroong iba't ibang mga kadahilanan ng protina na nakakaimpluwensya sa posibilidad ng pagsisimula ng transkripsyon.
Ang mga prokaryote ay mayroon lamang isang uri ng RNA polymerase, habang ang mga eukaryote ay may tatlo. Ang RNA polymerase 1 ay ginagamit upang synthesize ang tatlong uri ng ribosomal RNA (may 4 na uri ng rRNA sa kabuuan). Ang RNA polymerase 2 ay ginagamit upang i-synthesize ang pre-mRNA (precursor messenger RNA). Ang RNA polymerase-3 ay synthesize ang isa sa mga uri ng ribosomal RNA, transportasyon at maliit na nuclear.
Nakikilala ng RNA polymerase ang mga tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide at nakakabit sa kanila. Ang mga pagkakasunud-sunod na ito ay maikli at pangkalahatan para sa lahat ng nabubuhay na bagay.
Pagkatapos magbigkis ang RNA polymerase sa promoter, ang isang seksyon ng double helix ng DNA ay na-unwinds at ang mga nucleotide bond sa pagitan ng mga strand ng seksyong ito ay nasira. Humigit-kumulang 18 pares ng mga nucleotide ang nahuhubad.
Sa entablado pagpapahaba Ang sunud-sunod na pagdaragdag ay nangyayari ayon sa prinsipyo ng complementarity ng mga libreng nucleotides sa pinalaya na seksyon ng DNA. Pinagsasama ng RNA polymerase ang mga nucleotide sa isang polyribonucleotide chain.
Sa panahon ng RNA synthesis, humigit-kumulang 12 sa mga nucleotide nito ay komplementaryo at pansamantalang naka-link sa DNA nucleotides. Kapag ang RNA polymerase ay gumagalaw sa harap nito, ang mga kadena ng DNA ay naghihiwalay, at sa likod nito sila ay "tinahi" sa tulong ng mga enzyme. Ang RNA chain ay unti-unting lumalaki at gumagalaw palabas ng RNA polymerase complex.
May mga kadahilanan ng pagpahaba na pumipigil sa maagang pagwawakas ng transkripsyon.
Pagwawakas Ang proseso ng transkripsyon ay nangyayari sa rehiyon ng terminator, na kinikilala ng RNA polymerase salamat sa mga espesyal na kadahilanan ng pagwawakas ng protina.
Maraming adenine nucleotides (poly-A) ang nakakabit sa 3" na dulo ng synthesized RNA molecule upang maiwasan ang pagkasira ng enzymatic nito. Kahit na mas maaga, kapag ang 5" na dulo ay na-synthesize, ang tinatawag na takip.
Sa karamihan ng mga kaso, ang transkripsyon ay hindi gumagawa ng tapos na RNA. Kailangan pang dumaan sa isang proseso ang Raw RNA pagpoproseso, kung saan nagaganap ang mga pagbabago sa pagbabago nito at nagiging aktibo ito sa pagganap. Ang bawat uri ng RNA sa eukaryotes ay sumasailalim sa sarili nitong mga pagbabago. Ang pagbuo ng poly-A at cap ay madalas ding tinutukoy bilang pagproseso.
Pagsisimula ng transkripsyon
Pagpahaba ng transkripsyon
Ang sandali kung saan ang RNA polymerase ay lumipat mula sa pagsisimula ng transkripsyon hanggang sa pagpahaba ay hindi tiyak na tinutukoy. Tatlong pangunahing biochemical na kaganapan ang nagpapakilala sa paglipat na ito sa kaso ng Escherichia coli RNA polymerase: ang paglabas ng sigma factor, ang unang pagsasalin ng molekula ng enzyme kasama ang template, at ang malakas na pag-stabilize ng transcription complex, na, bilang karagdagan sa RNA polymerase, kasama ang lumalaking RNA chain at ang na-transcribe na DNA. Ang parehong phenomena ay katangian din ng eukaryotic RNA polymerases. Ang paglipat mula sa pagsisimula hanggang sa pagpahaba ay sinamahan ng pagkaputol ng mga bono sa pagitan ng enzyme, promoter, transcription initiation factor, at sa ilang mga kaso, sa pamamagitan ng paglipat ng RNA polymerase sa isang estado ng elongation competence (halimbawa, phosphorylation ng CTD domain sa RNA polymerase II). Ang yugto ng pagpahaba ay nagtatapos pagkatapos na mailabas ang lumalagong transcript at ang enzyme ay humiwalay sa template (pagwawakas).
Ang pagpahaba ay isinasagawa sa tulong ng mga pangunahing kadahilanan ng pagpahaba, na kinakailangan upang ang proseso ay hindi tumigil nang maaga.
Kamakailan lamang, lumitaw ang ebidensya na nagpapakita na ang mga salik ng regulasyon ay maaari ring mag-regulate ng pagpahaba. Sa panahon ng proseso ng pagpahaba, humihinto ang RNA polymerase sa ilang bahagi ng gene. Ito ay lalo na malinaw na nakikita sa mababang konsentrasyon ng mga substrate. Sa ilang mga lugar ng matrix ay may mahabang pagkaantala sa pagsulong ng RNA polymerase, ang tinatawag na. Ang mga paghinto ay sinusunod kahit na sa pinakamainam na konsentrasyon ng substrate. Ang tagal ng mga paghinto na ito ay maaaring kontrolin ng mga salik ng pagpahaba.
Pagwawakas
Ang bakterya ay may dalawang mekanismo ng pagwawakas ng transkripsyon:
- isang mekanismong umaasa sa rho kung saan ang Rho (rho) na protina ay nagde-destabilize sa mga bono ng hydrogen sa pagitan ng template ng DNA at ng mRNA, na naglalabas ng molekula ng RNA.
- rho-independent, kung saan humihinto ang transkripsyon kapag ang bagong synthesize na molekula ng RNA ay bumubuo ng isang stem-loop, na sinusundan ng ilang uracils (...UUUU), na humahantong sa detachment ng molekula ng RNA mula sa template ng DNA.
Ang pagwawakas ng transkripsyon sa mga eukaryote ay hindi gaanong pinag-aralan. Nagtatapos ito sa pagputol ng RNA, pagkatapos ay nagdaragdag ang enzyme ng ilang adenines (...AAAA) sa 3" dulo nito, ang bilang nito ay tumutukoy sa katatagan ng isang naibigay na transcript.
Mga pabrika ng transkripsyon
Mayroong isang bilang ng mga pang-eksperimentong data na nagpapahiwatig na ang transkripsyon ay nangyayari sa tinatawag na mga pabrika ng transkripsyon: napakalaki, ayon sa ilang mga pagtatantya, hanggang sa 10 Da complex na naglalaman ng humigit-kumulang 8 RNA polymerases II at mga bahagi para sa kasunod na pagproseso at pag-splice, pati na rin ang pagwawasto ng bagong synthesize na transcript. Sa cell nucleus, mayroong patuloy na pagpapalitan sa pagitan ng mga pool ng natutunaw at na-activate na RNA polymerase. Ang aktibong RNA polymerase ay kasangkot sa naturang kumplikado, na kung saan ay isang istrukturang yunit na nag-aayos ng chromatin compaction. Ang mga kamakailang data ay nagpapahiwatig na ang mga pabrika ng transkripsyon ay umiiral kahit na sa kawalan ng transkripsyon, sila ay naayos sa cell (hindi pa malinaw kung nakikipag-ugnayan sila sa nuclear matrix ng cell o hindi) at kumakatawan sa isang independiyenteng nuclear subcompartment. Ang transcription factory complex na naglalaman ng RNA polymerase I, II o III ay nasuri ng mass spectrometry.
Baliktad na transkripsyon
Baliktarin ang transcription schemeAng ilang mga virus (tulad ng HIV, na nagiging sanhi ng AIDS), ay may kakayahang mag-transcribe ng RNA sa DNA. Ang HIV ay may RNA genome na isinama sa DNA. Bilang resulta, ang DNA ng virus ay maaaring isama sa genome ng host cell. Ang pangunahing enzyme na responsable para sa synthesizing DNA mula sa RNA ay tinatawag na reversease. Ang isa sa mga function ng reversetase ay ang lumikha ng complementary DNA (cDNA) mula sa viral genome. Ang nauugnay na enzyme na ribonuclease H ay pinuputol ang RNA, at ang reversease ay nagsi-synthesize ng cDNA mula sa DNA double helix. Ang cDNA ay isinama sa host cell genome sa pamamagitan ng integrase. Ang resulta ay ang synthesis ng mga viral protein ng host cell, na bumubuo ng mga bagong virus. Sa kaso ng HIV, naka-program din ang apoptosis (cell death) ng T-lymphocytes. Sa ibang mga kaso, ang cell ay maaaring manatiling tagapagkalat ng mga virus.
Ang ilang mga eukaryotic cell ay naglalaman ng enzyme telomerase, na nagpapakita rin ng reverse transcription activity. Sa tulong nito, ang mga paulit-ulit na sequence sa DNA ay na-synthesize. Ang Telomerase ay madalas na isinaaktibo sa mga selula ng kanser upang walang tiyak na pagdoble ng genome nang hindi nawawala ang pagkakasunud-sunod ng DNA na coding ng protina.
Mga Tala
Wikimedia Foundation. 2010.
Tingnan kung ano ang "Transkripsyon (biology)" sa iba pang mga diksyunaryo:
- (mula sa Latin transcriptio, lit. rewriting), biosynthesis ng RNA molecules, resp. mga seksyon ng DNA; ang unang yugto ng pagpapatupad ng genetic. impormasyon sa mga buhay na selula. Isinasagawa ito ng enzyme DNA-dependent RNA polymerase, sa paraiso ng karamihan sa mga pinag-aralan... ... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo
biology- BIOLOGY (mula sa salitang Griyego na bio life at logos, doktrina) ang kabuuan ng mga agham tungkol sa buhay sa lahat ng pagkakaiba-iba ng mga pagpapakita ng mga anyo, katangian, koneksyon at relasyon nito sa Earth. Ang termino ay unang iminungkahi nang sabay-sabay at malaya noong 1802... ... Encyclopedia of Epistemology at Philosophy of Science
Ang agham ng buhay na kinabibilangan ng lahat ng kaalaman tungkol sa kalikasan, istraktura, pag-andar at pag-uugali ng mga bagay na may buhay. Ang biology ay tumatalakay hindi lamang sa iba't ibang anyo ng iba't ibang organismo, kundi pati na rin sa kanilang ebolusyon, pag-unlad at sa mga ugnayang iyon na... ... Collier's Encyclopedia
BIOLOHIYA- isang hanay ng mga agham tungkol sa buhay sa lahat ng pagkakaiba-iba ng mga pagpapakita ng mga anyo, katangian, koneksyon at relasyon nito sa Earth. Ang termino ay unang iminungkahi nang sabay-sabay at hiwalay sa isa't isa noong 1802 ng namumukod-tanging Pranses na siyentipiko na si J.B. Lamarck at German...... Pilosopiya ng Agham: Glosaryo ng Pangunahing Termino
I Transkripsyon (mula sa Latin transcriptio rewriting) nakasulat na pagpaparami ng mga salita at teksto, na isinasaalang-alang ang kanilang pagbigkas gamit ang isang tiyak na graphic system. T. maaaring siyentipiko at praktikal. Ang Scientific T. ay ginagamit sa lingguwistika ...
- (mula sa Latin na transcriptio, muling pagsusulat ng mga titik), RNA biosynthesis sa isang DNA matrix; ang unang yugto ng pagpapatupad ng genetic. impormasyon, sa kurso ng pagputol ng nucleotide sequence ng DNA ay binabasa sa anyo ng isang nucleotide sequence ng RNA (tingnan ang Genetic code) ... Ensiklopedya ng kemikal
Pre mRNA na may stem loop. Ang mga atomo ng nitrogen sa mga base ay naka-highlight sa asul, ang mga atomo ng oxygen sa backbone ng pospeyt ng molekula sa pula ay ang mga ribonucleic acid (RNA) ay mga nucleic acid, mga polymer ng mga nucleotide na naglalaman ng isang residue ng orthophosphoric acid ... Wikipedia.
Isang agham na naglalayong maunawaan ang likas na katangian ng mga pangyayari sa buhay sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga biyolohikal na bagay at sistema sa isang antas na papalapit sa antas ng molekular, at sa ilang mga kaso ay umaabot sa limitasyong ito. Ang pangwakas na layunin ay ... ... Great Soviet Encyclopedia
Ang reverse transcription ay ang proseso ng paggawa ng double-stranded na DNA mula sa isang single-stranded na template ng RNA. Ang prosesong ito ay tinatawag na reverse transcription, dahil ang paglipat ng genetic na impormasyon ay nangyayari sa "reverse", medyo ... ... Wikipedia
Ang kahilingang "Virus" ay na-redirect dito. Tingnan mo iba pang mga kahulugan. ? Mga Virus Rotavirus Scientific classification Overkingdom ... Wikipedia
Ang DNA, ang carrier ng lahat ng genetic na impormasyon sa isang cell, ay hindi direktang nakikilahok sa synthesis ng mga protina. Sa mga selula ng hayop at halaman, ang mga molekula ng DNA ay nakapaloob sa mga chromosome ng nucleus at pinaghihiwalay ng nuclear membrane mula sa cytoplasm, kung saan nangyayari ang synthesis ng protina. Ang isang messenger na nagdadala ng impormasyon ay ipinadala mula sa nucleus patungo sa mga ribosom, ang lugar ng pagpupulong ng protina, at nagagawang dumaan sa mga pores ng nuclear membrane. Ang nasabing tagapamagitan ay messenger RNA (i-RNA). Ayon sa prinsipyo ng complementarity, binabasa ito mula sa DNA na may partisipasyon ng isang enzyme na tinatawag na RNA polymerase. Ang proseso ng pagbabasa (o sa halip, pagkopya), o synthesizing RNA, na isinasagawa ng RNA polymerase, ay tinatawag na transkripsyon (Latin transcriptio - muling pagsulat). Ang Messenger RNA ay isang single-stranded na molekula, at ang transkripsyon ay nangyayari mula sa isang strand ng isang double-stranded na molekula ng DNA. Kung ang na-transcribe na DNA strand ay naglalaman ng nucleotide G, kung gayon ang RNA polymerase ay kasama ang C sa RNA, kung ito ay T, ito ay kasama ang A, ito ay kasama ang y (RNA ay hindi kasama ang T) (Larawan 46). Ang haba ng bawat molekula ng mRNA ay daan-daang beses na mas maikli kaysa sa DNA. Ang Messenger RNA ay hindi isang kopya ng buong molekula ng DNA, ngunit bahagi lamang nito - isang gene o isang pangkat ng mga katabing gene na nagdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng mga protina na kinakailangan upang maisagawa ang isang function. Sa mga prokaryote, ang naturang grupo ng mga gene ay tinatawag na operon. Mababasa mo ang tungkol sa kung paano pinagsama ang mga gene sa isang operon at kung paano kinokontrol ang transkripsyon sa seksyon sa biosynthesis ng protina. Sa simula ng bawat operon mayroong isang uri ng landing pad para sa RNA polymerase, na tinatawag na promoter. Ito ay isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide ng DNA na kinikilala ng enzyme dahil sa pagkakaugnay ng kemikal. Sa pamamagitan lamang ng pag-attach sa promoter ay magagawang simulan ng RNA polymerase ang synthesis ng mRNA. Sa pag-abot sa dulo ng operon, ang enzyme ay nakatagpo ng isang senyas (sa anyo ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide) na nagpapahiwatig ng pagtatapos ng pagbabasa. Ang natapos na mRNA ay umalis sa DNA at pumunta sa site ng synthesis ng protina. Sa inilarawan na proseso ng transkripsyon, apat na yugto ang maaaring makilala:
1) Pagbubuklod ng RNA polymerase sa promoter;
2) Pagsisimula - ang simula ng synthesis. Binubuo ito sa pagbuo ng unang phosphodiester bond sa pagitan ng ATP o GTP at ang pangalawang nucleotide ng synthesized mRNA molecule;
3) pagpahaba - ang paglaki ng isang RNA chain, i.e. ang sunud-sunod na pagdaragdag ng mga nucleotides sa isa't isa sa pagkakasunud-sunod kung saan lumilitaw ang mga pantulong na nucleotides sa na-transcribe na DNA strand. Ang rate ng pagpahaba ay umabot sa 50 nucleotides bawat segundo;
4) pagwawakas - pagkumpleto ng synthesis ng mRNA.
Ang transkripsyon sa biology ay isang multi-stage na proseso ng pagbabasa ng impormasyon mula sa DNA, na isang bahagi ng Nucleic acid ay ang carrier ng genetic na impormasyon sa katawan, kaya mahalaga na tama itong ma-decipher at ilipat ito sa iba pang mga cellular structure para sa karagdagang pagpupulong ng peptides.
Kahulugan ng "transkripsyon sa biyolohiya"
Ang synthesis ng protina ay ang pangunahing mahalagang proseso sa anumang selula ng katawan. Kung wala ang paglikha ng mga molekula ng peptide, imposibleng mapanatili ang normal na mga pag-andar sa buhay, dahil ang mga organikong compound na ito ay kasangkot sa lahat ng mga proseso ng metabolic, ay mga istrukturang sangkap ng maraming mga tisyu at organo, at gumaganap ng mga senyas, regulasyon at proteksiyon na mga tungkulin sa katawan.
Ang proseso na nagsisimula sa biosynthesis ng protina ay transkripsyon. Sa madaling sabi, hinati ito ng biology sa tatlong yugto:
- Pagtanggap sa bagong kasapi.
- Pagpahaba (paglago ng RNA chain).
- Pagwawakas.
Ang transkripsyon sa biology ay isang buong kaskad ng sunud-sunod na mga reaksyon, bilang isang resulta kung saan ang mga molekula ng RNA ay na-synthesize sa isang DNA matrix. Bukod dito, sa ganitong paraan hindi lamang nabuo ang mga ribonucleic acid ng impormasyon, kundi pati na rin ang transportasyon, ribosomal, maliit na nuclear at iba pa.
Tulad ng anumang proseso ng biochemical, ang transkripsyon ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Una sa lahat, ito ay mga enzyme na naiiba sa pagitan ng prokaryotes at eukaryotes. Ang mga dalubhasang protina na ito ay tumutulong sa pagsisimula at pagsasakatuparan ng mga reaksyon ng transkripsyon nang tumpak, na mahalaga para sa mataas na kalidad na output ng protina.
Transkripsyon ng prokaryotes
Dahil ang transkripsyon sa biology ay ang synthesis ng RNA sa isang template ng DNA, ang pangunahing enzyme sa prosesong ito ay ang DNA-dependent RNA polymerase. Sa bakterya mayroon lamang isang uri ng naturang polymerases para sa lahat ng mga molekula
Ang RNA polymerase, batay sa prinsipyo ng complementarity, ay kumukumpleto sa RNA chain gamit ang DNA template strand. Ang enzyme na ito ay naglalaman ng dalawang β-subunit, isang α-subunit at isang σ-subunit. Ang unang dalawang bahagi ay gumaganap ng function ng pagbuo ng enzyme body, at ang natitirang dalawa ay responsable para sa pagpapanatili ng enzyme sa DNA molecule at pagkilala sa promoter na bahagi ng deoxyribonucleic acid, ayon sa pagkakabanggit.
Sa pamamagitan ng paraan, ang sigma factor ay isa sa mga palatandaan kung saan kinikilala ang isang partikular na gene. Halimbawa, ang Latin na letrang σ na may subscript N ay nangangahulugang kinikilala ng RNA polymerase na ito ang mga gene na naka-on kapag may kakulangan ng nitrogen sa kapaligiran.
Transkripsyon sa eukaryotes
Hindi tulad ng bakterya, ang transkripsyon sa mga hayop at halaman ay medyo mas kumplikado. Una, ang bawat cell ay naglalaman ng hindi isa, ngunit tatlong uri ng iba't ibang RNA polymerases. Sa kanila:
- RNA polymerase I. Ito ay responsable para sa transkripsyon ng ribosomal RNA genes (maliban sa 5S RNA ribosomal subunits).
- RNA polymerase II. Ang gawain nito ay upang synthesize ang normal na impormasyon (template) ribonucleic acid, na kasunod na lumahok sa pagsasalin.
- RNA polymerase III. Ang function ng ganitong uri ng polymerase ay upang synthesize ang 5S-ribosomal RNA.
Pangalawa, para sa pagkilala ng promoter sa mga eukaryotic cells hindi sapat na magkaroon lamang ng polymerase. Ang mga espesyal na peptide na tinatawag na mga protina ng TF ay nakikilahok din sa pagsisimula ng transkripsyon. Sa tulong lamang nila maaaring mapunta ang RNA polymerase sa DNA at simulan ang synthesis ng isang ribonucleic acid molecule.
Kahulugan ng transkripsyon
Ang molekula ng RNA, na nabuo sa template ng DNA, ay kasunod na nakakabit sa mga ribosom, kung saan binabasa ang impormasyon mula dito at ang protina ay na-synthesize. Ang proseso ng pagbuo ng peptide ay napakahalaga para sa cell, dahil Kung wala ang mga organikong compound na ito, imposible ang normal na aktibidad sa buhay: pangunahin silang batayan para sa pinakamahalagang enzymes ng lahat ng biochemical reactions.
Ang transkripsyon sa biology ay isa ring pinagmumulan ng rRNA, na pati na rin ang tRNA, na kasangkot sa paglilipat ng mga amino acid sa panahon ng pagsasalin sa mga non-membrane na istrukturang ito. Ang mga SnRNA (maliliit na nuklear) ay maaari ding ma-synthesize, ang pag-andar nito ay upang pagdugtungin ang lahat ng mga molekula ng RNA.
Konklusyon
Ang pagsasalin at transkripsyon sa biology ay may napakahalagang papel sa synthesis ng mga molekula ng protina. Ang mga prosesong ito ay ang pangunahing bahagi ng sentral na dogma ng molecular biology, na nagsasaad na ang RNA ay synthesize sa DNA matrix, at ang RNA, naman, ay ang batayan para sa simula ng pagbuo ng mga molekula ng protina.
Kung walang transkripsyon, imposibleng basahin ang impormasyong naka-encode sa deoxyribonucleic acid triplets. Muli nitong pinatutunayan ang kahalagahan ng proseso sa antas ng biyolohikal. Anumang cell, maging prokaryotic o eukaryotic, ay dapat na patuloy na mag-synthesize ng bago at bagong mga molekula ng protina na kasalukuyang kailangan upang mapanatili ang buhay. Samakatuwid, ang transkripsyon sa biology ay ang pangunahing yugto sa gawain ng bawat indibidwal na selula ng katawan.
TRANSCRIPTION sa biology(syn. template ng RNA synthesis) - synthesis ng ribonucleic acid sa isang deoxyribonucleic acid matrix. Ang T., na nangyayari sa mga buhay na selula, ay kumakatawan sa paunang yugto ng pagpapatupad ng mga genetic na katangian na nakapaloob sa DNA (tingnan ang Deoxyribonucleic acids). Bilang resulta ng T., nabuo ang RNA (tingnan ang Ribonucleic acids) - isang eksaktong kopya ng isa sa mga strand ng DNA ayon sa pagkakasunud-sunod ng mga nitrogenous base sa polynucleotide chain. T. ay na-catalyzed ng DNA-dependent RNA polymerases (tingnan ang Polymerases) at tinitiyak ang synthesis ng tatlong uri ng RNA: messenger RNA (mRNA), na nag-encode sa pangunahing istraktura ng protina, iyon ay, ang pagkakasunud-sunod ng mga residue ng amino acid sa olipeptide chain under construction (tingnan ang Proteins, biosynthesis); ribosomal RNA (rRNA), na bahagi ng ribosomes (tingnan), at transport RNA (tRNA), na kasangkot sa proseso ng synthesis ng protina bilang isang bahagi na "nagre-recode" ng impormasyong nilalaman sa mRNA.
Ang T. sa mga mikroorganismo ay napag-aralan nang mas lubusan kaysa sa mas mataas na mga organismo (tingnan ang Bakterya, genetika). Ang proseso ng T., na na-catalyzed ng RNA polymerase, ay nahahati sa 4 na yugto: pagbubuklod ng RNA polymerase sa DNA, ang simula - pagsisimula - ng synthesis ng RNA chain, ang aktwal na proseso ng synthesis ng polynucleotide chain - pagpahaba at ang pagkumpleto ng synthesis na ito - pagwawakas.
Ang RNA polymerase ay may pinakamalaking kaugnayan para sa ilang mga rehiyon ng template ng DNA na naglalaman ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide (ang tinatawag na mga rehiyon ng promoter). Ang pagbubuklod ng enzyme sa naturang site ay sinamahan ng bahagyang lokal na pagkatunaw ng mga hibla ng DNA at ang kanilang pagkakaiba-iba. Sa yugto ng pagsisimula, ang unang nucleotide - karaniwang adenosine (A) o guanosine (G) - ay ipinasok sa molekula ng RNA. Sa panahon ng pagpahaba, ang RNA polymerase ay lokal na nag-unwind ng DNA double helix at kinokopya ang isa sa mga strand nito alinsunod sa prinsipyo ng complementarity (tingnan ang Replication). Habang gumagalaw ang RNA polymerase sa kahabaan ng DNA, lumalayo ang lumalaking RNA chain mula sa template, at ang double-stranded na istraktura ng DNA ay naibabalik pagkatapos ng pagpasa ng enzyme. Ang pagwawakas ng RNA synthesis ay nangyayari rin sa mga partikular na site ng DNA. Sa ilang mga kaso, ang mga karagdagang protina ay kinakailangan upang makilala ang mga signal ng pagwawakas, ang isa ay ang p-factor, na isang protina na may aktibidad na ATPase, sa ibang mga kaso maaari itong mabago ng mga nitrogenous base. Kapag ang RNA polymerase ay umabot sa terminator site, ang synthesized RNA strand ay sa wakas ay nahihiwalay mula sa template ng DNA.
Ang functional transcription unit sa mga microorganism ay ang operon (tingnan), na kinabibilangan ng isang promoter, isang operator at isang bilang ng mga gene na naka-encode ng polypeptide chain (tingnan ang Gene). Ang pag-unlad ng operon ay nagsisimula sa yugto ng pagbubuklod ng RNA polymerase sa promoter, isang rehiyon na matatagpuan sa pinakadulo simula ng operon. Kaagad pagkatapos ng tagataguyod mayroong isang operator - isang seksyon ng DNA na maaaring magbigkis sa protina ng repressor. Kung ang operator ay libre, ang T. ay nangyayari sa buong operon, ngunit kung ang operator ay nauugnay sa isang repressor protein, ang T. ay naharang. Ang lahat ng mahusay na pinag-aralan na mga repressor ay mga protina na may kakayahang sumailalim sa mga allosteric na pagbabago (tingnan ang Conformation). Ang istraktura ng mga protina ng repressor ay naka-encode ng mga regulatory gene na matatagpuan kaagad bago ang operon o sa isang malaking distansya mula dito. Ang synthesis at aktibidad ng mga repressor ay tinutukoy ng mga kondisyon ng extra- at intracellular na kapaligiran (konsentrasyon ng mga metabolite, ions, atbp.).
Ang transkripsyon ng DNA sa mas mataas na mga organismo ay isinasagawa sa magkahiwalay na mga seksyon na tinatawag na T. units - transcriptons. Kasama sa yunit ng T. ang DNA ng kaukulang gene at mga katabing seksyon. Ang mga konsepto tungkol sa istraktura ng mga yunit ng T. ay nakatanggap ng makabuluhang pag-unlad na may kaugnayan sa pagkakakilanlan ng hindi pagkakapantay-pantay ng pagganap ng pagkakasunud-sunod ng mga rehiyon ng eukaryotic gene. Ito ay lumabas na sa loob ng mga istrukturang gene ng mas mataas na mga organismo ay may tinatawag na. Ang mga intron ay mga pagkakasunud-sunod ng pagpapasok ng DNA na hindi direktang nauugnay sa coding ng isang partikular na protina. Ang bilang at laki ng mga intron ng iba't ibang mga gene ay malaki ang pagkakaiba-iba sa maraming mga kaso, ang kabuuang haba ng lahat ng mga intron ay makabuluhang lumampas sa haba ng coding na bahagi ng mga gene (exon). Ang paglilinaw ng papel ng mga intron ay isa sa mga kagyat na gawain ng molecular genetics (tingnan).
Sa proseso ng transkripsyon, nabuo ang RNA, na isang kopya ng buong yunit ng transkripsyon. Sa mga kaso kung saan ang mga gene ay nag-encode ng synthesis ng protina, ang pangunahing produkto ng T. ay tinatawag na nuclear precursor ng mRNA (pro-mRNA) ito ay ilang beses na mas malaki kaysa sa mRNA. Kasama sa Pro-mRNA ang mga pagkakasunud-sunod na na-transcribe sa mga rehiyon ng coding (exon), mga intron, at posibleng mga katabing rehiyon ng DNA. Sa cell nucleus, ang pro-mRNA ay na-convert sa mature mRNA, ang tinatawag na. pagproseso, o pagkahinog. Sa kasong ito, ang mga partikular na enzyme ay nakikipag-ugnayan sa pro-mRNA at piling inaalis ang mga kalabisan na pagkakasunud-sunod, lalo na ang mga na-synthesize sa mga intron. Sa parehong yugtong ito, ang ilang mga pagbabago ng RNA ay isinasagawa, tulad ng methylation, pagdaragdag ng mga partikular na grupo, atbp. Ang mature na mRNA na inilabas sa cytoplasm gayunpaman ay naglalaman ng mga redundant na rehiyon na hindi direktang nauugnay sa coding ng istruktura ng protina at pinaniniwalaan na kinakailangan para sa tamang pakikipag-ugnayan ng RNA sa mga ribosom, mga kadahilanan ng pagsasalin ng protina (tingnan), atbp.
Ang mga kaguluhan sa proseso ng T. ay maaaring makabuluhang baguhin ang metabolismo ng cell. Ang mga depekto sa mga enzyme na kasangkot sa RNA synthesis ay maaaring magdulot ng pagbaba sa intensity ng T. ng isang malaking bilang ng mga gene at humantong sa makabuluhang pagkagambala sa paggana ng cell, kabilang ang pagkamatay nito.
Ang mga genetic na depekto sa istraktura ng isang indibidwal na yunit ng T. ay nagdudulot ng pagkagambala sa synthesis ng RNA na ito (at ang kaukulang protina nito) at sa gayon ay maaaring maging batayan ng isang monogenic hereditary pathology (tingnan ang Hereditary disease).
Mayroong reverse T. - DNA synthesis sa isang RNA matrix, kung saan ang paglipat ng impormasyon ay nangyayari hindi mula sa DNA hanggang RNA, tulad ng sa proseso ng direktang T., ngunit sa kabaligtaran ng direksyon. Ang Reverse T. ay unang itinatag sa mga oncogenic na virus na naglalaman ng RNA pagkatapos matuklasan ang isang RNA-dependent na DNA polymerase, na tinatawag na reverse transcriptase, o revertase, sa mga mature na viral particle (tingnan). Sa pakikilahok ng enzyme na ito, sa isang cell na nahawaan ng mga virus, ang DNA ay na-synthesize sa isang RNA matrix, na maaaring magsilbi bilang isang matrix para sa pagbuo ng RNA ng mga bagong particle ng viral. Ang Viral DNA na na-synthesize ng reverse T. ay maaaring isama sa DNA ng host cell at sa gayon ay magdulot ng malignant na pagbabago ng mga cell. Ang Reverse T. in vitro ay kadalasang ginagamit sa genetic engineering studies (tingnan) para sa synthesis ng mga structural zone ng kaukulang mga gene sa anumang RNA templates.
Bibliograpiya: Ashmarin I.P., Molecular biology, p. 70, L., 1974; 3 e n g b u sh P. Molecular and Cellular Biology, trans. kasama ang Aleman, vol 1, p. 135, M., 1982; Kiselev L.L. RNA-guided DNA synthesis. (Reverse transcription), M., 1978, bibliogr.; Watson J. Molecular biology ng gene, trans. mula sa Ingles, p. 268, M., 1978.
S. A. Limborskaya.
- Sino ang nakalaban ni Saint George the Victorious?
- Halalan ng pinuno ng self-government ng paaralan Nakakaaliw at pang-edukasyon na pagsusulit "Matalino at matalinong mga batang babae"
- Ang kahulugan ng salitang transkripsyon sa encyclopedia biology
- At ang bawat tao sa Russia kahit isang beses ay nakaranas ng parehong bagay tulad ng S.