Transkripcija: funkcija, užduotys, vaidmuo ir ligos

Biologijoje transkripcijos procesas apima DNR grandinės segmento replikaciją į pasiuntinio RNR grandinę (mRNR). Tada MRNR yra nukleino bazės seka, papildanti DNR fragmentą. Vėlesnė transkripcija įvyksta visų eukariotų, įskaitant žmones, branduolyje, o vėlesnė transliacija, mRNR vertimas į konkretų citoplazmos baltymą, vyksta ribosomos.

Kas yra transkripcija?

Biologijoje transkripcijos procesas apima DNR grandinės segmento atkartojimo į pasiuntinio RNR (mRNR) grandinę procesą. Transkripcijos procesas yra pirmasis genetinės informacijos pavertimo į. Etapas baltymai. Priešingai nei replikacija, tai apima ne viso genomo kopijos gamybą, o visada tik specifinius DNR grandinės segmentus. Konkrečiame DNR grandinės skyriuje ryšys su papildoma jos grandine dviguboje spiralėje pirmiausia nutrūksta pašalinant vandenilis obligacijos. Kopijuojamame regione, pridedant laisvų RNR nukleotidų, kurie vis dėlto susideda iš ribonukleino, susidaro nauja papildoma grandinė. rūgštys o ne deoksiribonukleorūgščių, kaip DNR. Gautas RNR fragmentas yra efektyvi DNR fragmento darbinė kopija ir vadinama pasiuntine RNR (mRNR). MRN, susidaranti branduolio viduje, atsiskiria nuo DNR ir per branduolio membraną pernešama į citozolį, kur vyksta transliacija, RNR kodonų pavertimas atitinkama aminorūgščių seka, ty baltymo sintezė. vieta. Trys nukleino sekos (trynukai) bazės ant MRN, vadinamų kodonais, kiekvienas nustato vieną aminorūgštį. Pagal iRNR kodonų seką, atitinkamas amino rūgštys yra surenkamos per peptidinius ryšius, kad susidarytų polipeptidai ir baltymai.

Funkcija ir užduotis

Biologijoje transkripcija vykdo pirmąjį iš dviejų pagrindinių procesų, paverčiančių genetinę informaciją, prieinamą kaip DNR nukleino sekos bazės, į sintezę baltymai. Genetinė informacija susideda iš trijų sekų, vadinamų tripletais arba kodonais, kurių kiekvienas reiškia aminorūgštį, nors kai kurios amino rūgštys gali būti apibrėžti skirtingais kodonais. Transkripcijos funkcija yra sukurti iRNR grandinę, kurios nukleinas bazės - šiuo atveju ribonukleinės bazės, o ne dezoksiribonukleinės bazės - atitinka ekspresuoto DNR segmento papildomą modelį. Taigi sukurta mRNR atitinka tam tikrą neigiamą ekspresuojamo šabloną genas segmentą, kuris gali būti naudojamas vienkartinei koduojamo baltymo sintezei ir vėliau perdirbamas. Antrasis pagrindinis genetinės informacijos pavertimo konkrečiais baltymais procesas yra vertimas, kurio metu amino rūgštys yra sujungti, kad susidarytų baltymai pagal mRNR kodavimą ir susieti peptidiškai. Transkripcija leidžia selektyviai perskaityti genetinę informaciją ir ją perkelti iš branduolio į citozolį papildomų kopijų pavidalu ir, nepriklausomai nuo atitinkamo DNR segmento, sukurti baltymus. Vienas iš transkripcijos pranašumų yra tas, kad norint išskirti mRNR galima ekspresuoti vienos DNR grandinės dalis, neatskleidžiant visos genas į nuolatinius fiziologinius pokyčius ir dėl to rizikuoja mutuoti ar kitaip pakeisti jo savybes. Kitas transkripcijos privalumas yra vadinamasis splaisingas ir kiti iRNR apdorojimo tipai. Pirmiausia iRNR išlaisvinama iš vadinamųjų intronų, neveikiančių kodonų, kurie nekoduoja amino rūgštys, sujungimo procesu. Be to, adenino nukleotidai gali būti pridedami prie iRNR naudojant fermentą poli (A) polimerazę. Žmonėse, kaip ir kituose žinduoliuose, šis priedėlis, vadinamas poli (A) uodega, susideda iš maždaug 250 nukleotidų. Poli (A) uodega sutrumpėja, kai senėja mRNR molekulė ir nustato jos biologinį pusinės eliminacijos laiką. Nors ne visos poli (A) uodegos funkcijos ir užduotys yra pakankamai žinomos, atrodo bent jau tikras, kad ji apsaugo mRNR molekulę nuo degradacijos ir pagerina konvertuojamumą (išverčiamumą) į baltymą.

Ligos ir negalavimai

Panašiai kaip ląstelių dalijimasis, kur gali pasitaikyti genomo replikacijos klaidų, dažniausiai su transkripcija susijusi problema yra „kopijavimo klaida“. Arba kodonas yra „užmirštas“ sintezuojant iRNR, arba tam tikram DNR kodonui sukuriamas neteisingas mRNR kodonas. Manoma, kad tokia kopijavimo klaida įvyksta maždaug kas tūkstantis egzempliorių. Abiem atvejais sintetinamas baltymas, kuris bent vienoje vietoje integruoja nenumatytą aminorūgštį. Poveikio spektras svyruoja nuo „nepastebimo“ iki visiško sintetinto baltymo gedimo. Jei genas mutacija įvyksta replikacijos metu arba dėl kitų aplinkybių, mutavusios nukleorinės bazės seka yra transkribuojama, nes transkripcijos procesas neapima kodonų „teisingumo“ patikrinimo. Tačiau organizme yra aiškus DNR atstatymo mechanizmas, apimantis daugiau nei 100 žmonių genų. Mechanizmas susideda iš pažangios genų mutacijos atstatymo ar pažeistos nukleorinės bazės sekos pakeitimo sistemos, arba padarinių sumažinimo, jei bus pašalintos pirmosios dvi galimybės, sistema. Tai, kad transkripcija vyksta be išankstinio genų tyrimo, kelia pavojų, kad transkripcija taip pat gali būti susijusi su plitimu virusai, jei virusai įneša savo DNR į ląstelę-šeimininkę ir sukelia ląstelę-šeimininkę replikuodami ar transkriptuodami virusų genomą ar jų dalis. Tada jie gali sukelti atitinkamą ligą. Iš principo tai galioja visų tipų virusai.