Genetika

Prepis

Čo je prepis DNA?

Ten Prepis Je to proces, ktorým sa informácie obsiahnuté v kyseline deoxyribonukleovej skopírujú vo forme podobnej molekuly, RNA, buď ako predchádzajúci krok pre syntézu proteínu alebo na tvorbu molekúl RNA, ktoré sa zúčastňujú na viacerých bunkových procesoch Veľký význam (regulácia genetickej expresie, signalizácie atď.).

Aj keď nie je pravda, že všetky gény organizmu kódujú proteíny, je to tak, že všetky proteíny bunky, buď eukaryotické alebo prokaryota, sú kódované jedným alebo viacerými génmi, kde každá aminokyselina je reprezentovaná množinou troch DNA základne (kodón).

Eukaryotické spracovanie génov (Zdroj: Leonid 2/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0) Via Wikimedia Commons)

Syntéza polypeptidového reťazca patriaceho do akéhokoľvek bunkového proteínu sa vyskytuje vďaka dvom základným procesom: transkripcia a translácia; Obidve mimoriadne regulované, pretože ide o dva procesy, ktoré majú veľký význam pre fungovanie akéhokoľvek živého organizmu.

Čo je prepis DNA?

Transkripcia naznačuje tvorbu „formy“ molekuly RNA známej ako „Messenger RNA“ (RNM) zo sekvencie „vzorovej“ kódovanej v oblasti DNA zodpovedajúcej génu, ktorý sa musí transkribovať.

Tento proces sa vykonáva enzýmom nazývaným RNA polymeráza, ktorá rozpoznáva špeciálne miesta v sekvencii DNA, viaže sa na nich, otvára reťaz DNA a syntetizuje molekulu RNA pomocou jednej z týchto doplnkových vlákien DNA, ako je napríklad forma alebo vzor, až kým sa nestretnete Ďalšia špeciálna sekvencia zadržania.

Na druhej strane translácia je proces, ktorým sa vyskytuje syntéza proteínu. Skladá sa z „čítania“ informácií obsiahnutých v RNM, ktoré boli prepisované z génu, v „translácii“ kodónov DNA v aminokyselinách a pri tvorbe polypeptidového reťazca.

Translácia nukleotidových sekvencií mRNA sa vykonáva enzýmami známymi ako aminoacil-antheticas, a to vďaka účasti iných molekúl RNA známych ako „prenosová RNA“ (ARNT), ktoré sú antiodónmi kodónov obsiahnutých v RNM, ktoré sú vernou kópiou DNA sekvencie génu.

Prepis v eukaryotoch (proces)

Počas transkripcie v eukaryotoch sa DNA používa ako forma na vytvorenie reťazca Messenger RNA pomocou RNA polymerázového enzýmu

V eukaryotických bunkách sa transkripčný proces vyskytuje v jadre, ktorý je hlavnou intracelulárnou organelou, kde je DNA obsiahnutá v chromozómoch. Začnite s „kópiou“ kódovacej oblasti génu, ktorá je transkribovaná v jednoduchej molekule pásma známa ako Messenger RNA (RNM).

Pretože DNA je obmedzená v tejto organele, molekuly mRNM fungujú ako sprostredkovatelia alebo transportéry v prenose genetickej správy z jadra do cytosolu, kde sa vyskytuje translácia RNA a dochádza ).

Čo sú gény Eukaryot?

Gén pozostáva z DNA sekvencie, ktorej charakteristiky určujú jej funkciu, pretože poradie nukleotidov v uvedenej sekvencii je tá, ktorá podmienila jeho transkripciu a následnú transláciu (v prípade tých, ktorí kódujú proteíny).

Môže vám slúžiť: Aké sú vetvy genetiky?

Ak je gén prepisovaný, to znamená, keď sa vaše informácie skopírujú vo forme RNA, výsledkom môže byť nekódujúca RNA (RNANC), ktorá má priame funkcie v regulácii genetickej expresie, v bunkovom znaku atď., Alebo to môže byť Messenger RNA (RNM), ktorá sa potom prekladá do aminokyselinovej sekvencie v peptide.

Znázornenie štruktúry eukaryotického gen.Org/licencie/o/4.0) Via Wikimedia Commons)

Že gén má funkčný produkt vo forme RNA alebo proteínu, závisí od určitých prvkov alebo oblastí prítomných v jeho sekvencii.

Gény, eukaryoty alebo prokaryoty, majú dva pramene DNA, jeden známy ako „zmysel“ a druhý „antiscentid“. Enzýmy zodpovedné za transkripciu týchto sekvencií „čítajú“ iba jeden z dvoch vlákien, zvyčajne „zmysel“ alebo „kódovanie“, ktorý má „smer“ 5'-3 “.

Každý gén má na svojich koncoch regulačné sekvencie:

Ak sú sekvencie pred kódovacou oblasťou (ktorá bude prepisovaná), sú známe ako „promótory“.
Ak sú oddelené mnohými kilobázami, môžu to byť „tlmič“ alebo „vylepšené“.
Sekvencie, ktoré sú bližšie k oblasti 3 'génov, sú zvyčajne terminátory, ktoré naznačujú polymerázu, ktorá sa musí zastaviť a dokončiť transkripciu (alebo replikáciu tak, ako to môže byť).

Promótorová oblasť je podľa svojej blízkosti k kódovacej oblasti rozdelená na distálnu a proximálnu. Je na 5 'konci génu a je to miesto, ktoré rozpoznáva polymerázu Enzima RNA a ďalšie proteíny na spustenie transkripcie DNA do RNA.

V proximálnej časti promótorovej oblasti je možné pripojiť transkripčné faktory, ktoré majú schopnosť modifikovať afinitu enzýmu k sekvencii, ktorá bude prepisovať, takže sú pozitívne alebo negatívne regulované transkripciou génov.

Oblasti vylepšenia a tlmiča sú tiež zodpovedné za reguláciu genetickej transkripcie modifikáciou „aktivity“ propagujúcich oblastí ich spojením s aktivačnými prvkami alebo represormi „proti prúdu“ kódujúcej sekvencie génu.

Hovorí sa, že eukaryotické gény sú v predvolenom nastavení vždy „vypnuté“ alebo „potlačené“, takže potrebujú svoju aktiváciu prostredníctvom propagačných prvkov, aby sa vyjadrili (prepis).

Ktorí majú na starosti prepis?

Bez ohľadu na telo, transkripcia sa vykonáva skupinou enzýmov nazývaných polymeráza RNA, ktoré podobné enzýmom zodpovedajúcim replikácii DNA, keď sa má bunka rozdeliť, sa reťaz RNA špecializuje na syntézu RNA reťaz RNA RNA Z jedného z dNA prameňov génu, ktorý je prepisovaný.

Polymerázové RNA sú veľké enzymatické komplexy zložené z mnohých podjednotiek. Existujú rôzne typy:

RNA polymeráza I (pol i): ktoré prepisujú gény, ktoré kódujú „veľkú“ ribozomálnu podjednotku.
RNA polymeráza II (Pol II): ktoré transkribe proteín kódujúce gény a produkujú mikroúr.
RNA polymeráza III (Pol III): ktorá produkuje prenosovú RNA použitú počas translácie a tiež RNA zodpovedajúcu malej podjednotke ribozómu.
RNA polymeráza IV a V (pol IV a pol V): Sú typické pre rastliny a sú zodpovedné za transkripciu malej interferenčnej RNA.

Aký je proces?

Prepis eukaryotických génov (zdroj: Erinp.5000/cc By-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0) Via Wikimedia Commons)

Genetická transkripcia je proces, ktorý sa dá študovať tak, ako je rozdelený do troch fáz: iniciácia, predĺženie a ukončenie.

Môže vám slúžiť: pseudogény

Zasvätenie

Počas iniciácie región promótora podporujúce génové diela ako miesto rozpoznávania RNA polymerázy. To je miesto, kde sa kontroluje väčšina genetickej expresie

RNA polymeráza (ako príklad sme uvádzali do RNA polymerázy II), ktorá sa spája s sekvenciou promótorovej oblasti, ktorá pozostáva z časti 6 až 10 párov báz na 5 'konci génu, zvyčajne asi 35 párov báz z Počiatočné miesto prepisu.

Spoja RNA polymerázy vedie k „otvoru“ dvojitej vrtule DNA, ktorá oddeľuje doplnkové pramene. Syntéza RNA sa začína v lokalite známeho ako „miesto iniciácie“ a vyskytuje sa na adrese 5'-3 ', tj „po prúde“ alebo zľava doprava (konvenciou).

Začiatok transkripcie sprostredkovanej polymerázou RNA závisí od sprievodnej prítomnosti proteínových transkripčných faktorov známych ako všeobecné transkripčné faktory, ktoré prispievajú k „umiestneniu“ enzýmu v promótorovej oblasti.

Po začatí polymerizácie enzým je to „oddelené“ od promótorovej sekvencie a všeobecných transkripčných faktorov.

Predĺženie

Počas predĺženia Pnal Polimeráz prechádza cez reťaz, ktorý slúži ako forma

Vyskytuje sa, keď RNA polymeráza je „pohybuje“ pozdĺž sekvencie DNA a zvyšuje RNA komplementárne ribonukleotidy s DNA vláknom, ktorý slúži ako „pleseň“. Keď RNA polimerázy „prechádza“ cez prameň DNA, prepojí sa so svojím antiscentidovým prameňom.

Polymerizácia uskutočňovaná RNA polymerázou pozostáva z nukleofilných útokov kyslíka v polohe 3 'zvyšujúceho sa RNA reťazca na „alfa“ fosfát nasledujúceho nukleotidového prekurzora, ktorý sa pridá, s následnou tvorbou fosfodiérových väzieb a uvoľňovaním A molekula pyrofosfátu (PPI).

Sada tvorená reťazcom DNA, RNA polymerázy a vlákna vznikajúcej RNA je známa ako bublina alebo transkripčný komplex.

Ukončenie

Keď RNA polymeráza dosiahne terminálnu oblasť génu, transkripčný posol je dokončený. Potom sú disociované polyráza RNA, reťazec DNA a RNA transkripcie Messenger RNA

Ukončenie sa uskutoční, keď polymeráza dosiahne koncovú sekvenciu, ktorá je logicky umiestnená „po prúde“ iniciácie transkripcie. Ak k tomu dôjde, enzým aj syntetizovaná RNA sú „vypnuté“ zo sekvencie DNA, ktorá je transkribovaná.

Terminačná oblasť bežne pozostáva zo sekvencie DNA, ktorá je schopná „skladania“ na sebe, čím vytvára štruktúru „vidlice“ (angličtina Spúcňa).

Po ukončení je syntetizovaný RNA vlákno známy ako primárny transkribovaný, ktorý sa uvoľňuje z transkripčného komplexu, po ktorom môže alebo nie je možné stíhať po transcripčne (pred jeho proteínovým transláciou, ak je to potrebné) prostredníctvom procesu s názvom “ Corte a Empalme “.

Transkripcia v prokariotách (proces)

Pretože prokaryotické bunky nemajú jadro zabalené membránou, dochádza k transkripcii v cytosóle, v „jadrovej“ oblasti, kde sa koncentruje chromozomálna DNA (baktérie majú kruhový chromozóm).

Môže vám slúžiť: izochromozóm: definícia, pôvod, súvisiace patológie

Týmto spôsobom je zvýšenie cytosolovej koncentrácie daného proteínu v prokaryotoch podstatne rýchlejšie ako v eukaryotoch, pretože procesy transkripcie a translácie sa vyskytujú v rovnakom kompartmente.

Ako sú prokaryoty?

Prokaryotické agentúry majú gény veľmi podobné eukaryotom: prvé tiež využívajú podporu a regulačné oblasti na transkripciu, hoci dôležitý rozdiel súvisí so skutočnosťou, že propagačná oblasť je často dostatočná na dosiahnutie „silnej“ expresie génov.

V tomto zmysle je dôležité spomenúť, že vo všeobecnosti sú prokaryoty vždy „spaľujúce“ v predvolenom nastavení.

Región promótora je spojený s inou oblasťou, zvyčajne „proti prúdu“, ktorá je regulovaná represívnymi molekulami a je známa ako „prevádzková oblasť“.

Znázornenie štruktúry prokaryotického gen.Org/licencie/o/4.0) Via Wikimedia Commons)

Rozdiel v transkripcii medzi prokaryotes a eukaryotes je v tom, že eukaryotickí poslovia sú monokistronika, tj každá z nich obsahuje informácie na syntézu jedného proteínu, zatiaľ čo v prokaryotoch môžu byť monokistronika alebo polystonika, kde iba jedna RNM môže obsahovať informácie dva alebo viac proteínov.

Je teda známe, že prokaryotické gény, ktoré kodifikujú proteín s podobnými metabolickými funkciami, sa nachádzajú v skupinách známych ako operóny, ktoré sú súčasne transkribované vo forme jednej molekuly Messenger RNA.

Prokaryotické gény sú husto zabalené, bez mnohých nekódujúcich oblastí medzi nimi, takže akonáhle sa prepisujú v molekulách RNA lineárnych poslov, môžu sa okamžite preložiť do proteínu (eukaryotické ARNM často potrebujú následné spracovanie).

Čo je prokaryotická polymeráza RNA?

Prokaryotické organizmy, ako sú napríklad baktérie, používajú na transkripovanie všetkých svojich génov rovnaký enzým RNA polymerázy, tí, ktorí kódujú ribozomálne podjednotky a tie, ktoré kódujú rôzne bunkové proteíny.

V baktériách A. coli RNA polymeráza sa skladá z 5 podjednotiek polypeptidu, z ktorých dve sú identické. Podnety a, a, β, β 'obsahujú centrálnu časť enzýmu a sú zostavené a de -sLabs počas každej transkripčnej udalosti.

A podjednotky sú tie, ktoré umožňujú spojenie medzi DNA a enzýmom; Β podjednotka sa viaže na ribonukleotidy tryfosfát, ktorý sa bude polymerizovať podľa formy DNA v stúpajúcej molekule mRNA a β podjednotke sa viaže na uvedený reťaz plesne.

Piata podjednotka, známa ako σ Zúčastňuje sa na iniciácii transkripcie a je tým, ktorý dáva špecifickosť polymeráze.