A biológiában a transzkripció folyamata magában foglalja egy DNS-szál egy szegmensének replikációját egy messenger RNS-szálba (mRNS). Ezután az mRNS tartalmazza a DNS-fragmenssel komplementer nukleáris bázissorrendet. Az ezt követő transzkripció az eukariótákban, beleértve az embereket is, a sejtmagban történik, míg a későbbi transzláció, az mRNS transzlációja a citoplazmában lévő konkrét fehérjévé, riboszómák.
Mi az átírás?
A biológia során a transzkripció folyamata magában foglalja a DNS-szál egy szegmensének messenger RNS (mRNS) szálká történő replikálásának folyamatát. A transzkripciós folyamat a genetikai információvá konvertálásának első szakaszát jelenti fehérjék. A replikációval ellentétben ez nem a teljes genom másolatának előállítását foglalja magában, hanem mindig csak egy DNS-szál specifikus szegmenseit. A DNS-szál egy adott szakaszán a kettős spirálban lévő komplementer részszálához való kötés először megszakad a hidrogén kötvények. A másolandó régióban egy új komplementer alszál képződik szabad RNS nukleotidok hozzáadásával, amelyek azonban ribonukleinsavakból állnak. savak és nem a dezoxiribonukleinsavakból, mint a DNS-ben. A kapott RNS-fragmens gyakorlatilag a DNS-fragmens munkamásolata, és messenger RNS-nek (mRNS) nevezik. A mag belsejében kialakuló mRNS elszakad a DNS-től, és a magmembránon át a citoszolba szállítja, ahol a transzláció, az RNS-kodonok megfelelő aminosav-szekvenciává történő átalakulása, azaz a fehérje szintézise eltart. hely. Három nukleáris szekvencia (hármas) bázisok a kodonoknak nevezett mRNS-en mindegyik meghatároz egy-egy aminosavat. Az mRNS kodonok szekvenciája szerint a megfelelő aminosavak peptidkötéseken keresztül polipeptideket képeznek és fehérjék.
Funkció és feladat
A biológiában a transzkripció teljesíti a genetikai információt átalakító két fő folyamat közül az elsőt, amely elérhető DNS nukleáris szekvenciájaként bázisok, a szintézisébe fehérjék. A genetikai információ három szekvenciából áll, úgynevezett tripletekből vagy kodonokból, amelyek mindegyike egy aminosavat képvisel, bár néhány aminosavak különböző kodonok definiálhatják. A transzkripció funkciója egy olyan mRNS-szál előállítása, amelynek nukleáris bázisok - ebben az esetben a ribonukleáris bázisok és nem a dezoxiribonukleikus bázisok - megfelelnek az expresszált DNS-szegmens komplementer mintázatának. A létrehozott mRNS tehát egyfajta negatív templátnak felel meg az expresszáltan gén szegmens, amely felhasználható a kódolt fehérje egyszeri szintéziséhez, majd újrahasznosítható. A genetikai információ konkrét fehérjékké történő átalakításának második fő folyamata a transzláció, amelynek során aminosavak az mRNS kódolása szerint fehérjéket alkotnak, és peptidesen kapcsolódnak. A transzkripció lehetővé teszi a genetikai információk szelektív leolvasását és a magból a citoszolba történő továbbítását komplementer kópiák formájában, és a megfelelő DNS-szegmenstől függetlenül a fehérjék felépítését. A transzkripció egyik előnye, hogy egyetlen DNS-szál egy része kifejezhető az mRNS előállításához anélkül, hogy ki kellene tennie az egész DNS-t. gén az állandó fiziológiai miliő változásokhoz, és ezáltal fennáll annak a veszélye, hogy mutálják vagy más módon megváltoztatják tulajdonságait. A transzkripció másik előnye az mRNS úgynevezett splicingje és más típusú feldolgozása. Az mRNS-t először megszabadítják az úgynevezett intronoktól, működőképes kodonoktól, amelyek nem kódolják az aminót savak, a toldás folyamatával. Ezenkívül adenin-nukleotidok adhatók az mRNS-hez a poli (A) polimeráz enzim segítségével. Emberben, akárcsak más emlősökben, ez a poli (A) faroknak nevezett függelék körülbelül 250 nukleotidból áll. A poli (A) farok rövidül, amikor az mRNS molekula öregszik, és meghatározza annak biológiai felezési idejét. Noha a poli (A) farok nem minden funkciója és feladata eléggé ismert, legalábbis biztosnak tűnik, hogy megvédi az mRNS molekulát a lebomlástól és javítja a fehérjévé történő átalakíthatóságot (transzlatálhatóságot).
Betegségek és betegségek
A sejtosztódáshoz hasonlóan, ahol hibák fordulhatnak elő a genom replikációjában, a transzkripcióval kapcsolatos leggyakoribb probléma a „másolási hiba”. Vagy egy kodont „felejtenek el” az mRNS szintézise során, vagy egy adott DNS-kodonhoz helytelen mRNS-kodont hoznak létre. Becslések szerint ez a másolási hiba körülbelül ezer példányban fordul elő. Mindkét esetben egy olyan fehérje szintetizálódik, amely egy nem kívánt aminosavat integrál legalább egy helyre. A hatások spektruma a „nem észrevehetőtől” a szintetizált fehérje teljes meghibásodásáig terjed. Ha gén a mutáció a replikáció során vagy más körülmények miatt következik be, a mutált nukleáris bázis szekvenciát átírják, mivel a transzkripció folyamata nem tartalmazza a kodonok „helyességének” ellenőrzését. A testnek azonban különálló DNS-helyreállítási mechanizmusa van, amely több mint 100 gént tartalmaz emberben. A mechanizmus a génmutáció azonnali kijavításának vagy a sérült nukleáris bázisszekvencia pótlásának, vagy az előbbi két lehetőség kiküszöbölése esetén a hatások minimalizálásának kifinomult rendszeréből áll. Az a tény, hogy a transzkripció a gének előzetes tesztelése nélkül történik, azzal a kockázattal jár, hogy a transzkripció is szerepet játszhat a terjedésében vírusok, ha a vírusok beviszik a saját DNS-jüket a gazdasejtbe, és a gazdasejt replikációval vagy transzkripcióval a vírusok genomját vagy annak részeit replikálják. Ezek aztán a megfelelő betegséget okozhatják. Ez elvileg minden típusú vírusok.
