Шта је транскрипција у биологији и како се то дешава

Живот у облику угљеника постоји због присуства протеинских молекула. Анд биосинтеза протеина у ћелији је једина прилика за експресију гена. Али за имплементацију овог процеса потребно је покретање бројних процеса повезаних са "распакивањем" генетичких информација, тражењем жељеног гена, његовим читањем и репродукцијом. Термин "транскрипција" у биологији само се односи на процес преноса информација из гена у РНК. То је почетак биосинтезе, тј. Директне реализације генетске информације.

Чување генетских информација

У ћелијама живих организама, генетска информација је локализована у језгру, митохондрији, клоропластима и плазмидима. Митохондрије и хлоропласти садрже незнатну количину животињске и биљне ДНК, док се бактеријски плазмиди користе као мјеста за складиштење гена одговорних за брзо прилагођавање увјетима околине.

У вирусним телима, наследне информације се такође чувају као РНК или ДНК полимери. Али процес његове имплементације је такође повезан са потребом транскрипције. У биологији ово Процес је од изузетног значаја, јер је он тај који води ка реализацији насљедних информација, изазивајући биосинтезу протеина.

У животињским ћелијама, насљедна информација је представљена полимером ДНК, који је компактно упакован унутар језгра. Због тога, пре синтезе протеина или читања било ког гена мора проћи неколико фаза: одмотавање кондензованог хроматина и "ослобађање" жељеног гена, његово препознавање помоћу ензимских молекула, транскрипција.

У биологији и биолошкој хемији, ове фазе су већ проучаване. Они воде синтеза протеина чија је примарна структура кодирана у читаном гену.

Шема транскрипције у еукариотским ћелијама

Иако транскрипција у биологији није довољно проучена, њена секвенца се традиционално представља као шема. Састоји се од иницијације, издужења и завршетка. То значи да је цео процес подељен на три компоненте његовог феномена.

Иницијација је комбинација биолошких и биохемијских процеса који воде до почетка транскрипције. Суштина елонгације је наставак раста молекуларног ланца. Престанак је скуп процеса који доводе до прекида синтезе РНК. Успут, у контексту биосинтезе протеина, процес транскрипције у биологији се обично идентификује са синтезом РНК. На основу тога, полипептидни ланац ће бити синтетизован касније.

Иницијација

Иницијација је најмање истражени механизам транскрипције у биологији. Оно што је у биохемији непознато. То јест, специфични ензими одговорни за извођење транскрипције се уопште не препознају. Такође су непознате интрацелуларне сигнале и методе њиховог преноса, које указују на потребу за синтезом новог протеина. За цитологију и биохемију ово је основни задатак.

Елонгатион

Одвајање процеса иницијације и издужења у времену још није могуће због немогућности извођења лабораторијских студија које су дизајниране да потврде присуство специфичних ензима и фактора окидања. Дакле, ова граница је веома условна. Суштина процеса издужења своди се на издужење растућег ланца, синтетизираног на бази предлошка ДНК региона.

Верује се да елонгација почиње већ након прве транслокације РНА полимеразе и почетка везивања првог кадона за почетну локацију РНА. У току издужења, читање кадона у правцу 3'-5'-ланца дешава се на ланцу ДНК слојевитог и подељеног на два ланца ДНК. У исто време, растући РНК ланац се додаје новим нуклеотидима комплементарним региону ДНК шаблона. Истовремено, ДНК је „везена“ до ширине од 12 нуклеотида, односно 4 кадона.

Ензим РНА полимераза се креће дуж растућег ланца, а “иза” је обрнуто “шивање” ДНК у дволанчану структуру, а настаје обнављање водикових веза између нуклеотида. Ово делимично одговара на питање који се процес назива транскрипција у биологији. То је елонгација која је главна фаза транскрипције, јер се у њеном току прикупља тзв. Медијатор између синтезе гена и протеина.

Раскид

Процес прекида у транскрипцији еукариотских ћелија је слабо схваћен. До сада, научници су смањили његову суштину на заустављање читања ДНК на крају 5'-а и везивање групе аденинских база за 3'-крај РНК. Овај други процес омогућава стабилизацију хемијске структуре добијене РНК. У бактеријским ћелијама постоје два типа завршетка. Ово је Рхо-зависан и Рхо-независан процес.

Први се одвија у присуству Рхо протеина и своди се на једноставан прекид водоничних веза између региона ДНК шаблона и синтетизоване РНК. Други, Рхо-независан, јавља се након појаве петље стабљике, ако постоји комбинација база урацила иза ње. Ова комбинација доводи до одвајања РНК из ДНК узорка. Очигледно, терминација транскрипције је ензимски процес, али његови специфични биокатализатори још нису пронађени.

Вирал транскрипција

Вирусна тела немају сопствени систем биосинтезе протеина и зато се не могу репродуковати без експлоатације ћелија. Међутим, вируси имају сопствени генетски материјал који треба да се имплементира, као и уграђен у гене заражених ћелија. Да би то урадили, они имају велики број ензима (или експлоатишу ћелијске ензимске системе), који их транскрибују нуклеинске киселине. То јест, на основу генетске информације о вирусу, овај ензим синтетише аналог РНК-а. Али то није уопште РНК, већ ДНК полимер који је комплементаран генима, на пример, особи.

Ово у потпуности крши традиционалне принципе транскрипције у биологији, које треба размотрити на примеру ХИВ вируса. Њен ревертазни ензим из вирусне РНК је у стању да синтетише ДНК комплементарну људској нуклеинској киселини. Процес синтезе комплементарне ДНК на бази РНК назива се реверзна транскрипција. У биологији је дефиниција процеса одговорна за уграђивање насљедне информације о вирусу у људски геном.