Transkripcija v biologiji je večstopenjski proces branja informacij iz DNK, ki je sestavni del biosinteze beljakovin v celici. Nukleinska kislina je nosilec genetskih informacij v telesu, zato je pomembno, da jo pravilno razvozlamo in prenesemo v druge celične strukture za nadaljnjo sestavljanje peptidov.
Definicija "transkripcije v biologiji"
Sinteza beljakovin je osnovni vitalni proces v kateri koli celici telesa. Brez ustvarjanja peptidnih molekul je nemogoče vzdrževati normalno življenjsko aktivnost, saj so te organske spojine vključene v vse presnovne procese, so strukturne sestavine številnih tkiv in organov, igrajo signalno, regulacijsko in zaščitno vlogo v telesu.
Proces, s katerim se začne biosinteza beljakovin, je transkripcija. Biologija ga na kratko razdeli na tri stopnje:
- Začetek.
- Podaljšanje (rast verige RNA).
- Prekinitev.
Transkripcija v biologiji je cela kaskada reakcij po korakih, zaradi katerih se molekule sintetizirajo na predlogi DNKRNA. Poleg tega se na ta način ne tvorijo samo informacijske ribonukleinske kisline, temveč tudi transportne, ribosomske, male jedrske in druge.
Kot vsak biokemični proces je tudi transkripcija odvisna od številnih dejavnikov. Najprej so to encimi, ki se med prokarioti in evkarionti razlikujejo. Te specializirane beljakovine pomagajo sprožiti in natančno izvesti transkripcijske reakcije, kar je pomembno za visokokakovostno proizvodnjo beljakovin.
Transkripcija prokariotov
Ker je transkripcija v biologiji sinteza RNA na DNK predlogi, je glavni encim v tem procesu od DNK odvisna RNA polimeraza. V bakterijah obstaja samo ena vrsta takšne polimeraze za vse molekule ribonukleinske kisline.
RNA polimeraza po načelu komplementarnosti dokonča verigo RNA z uporabo verige DNK predloge. Ta encim ima dve β-podenoti, eno α-podenoto in eno σ-podenoto. Prvi dve komponenti opravljata funkcijo tvorbe telesa encima, preostali dve pa sta odgovorni za zadrževanje encima na molekuli DNK oziroma za prepoznavanje promotorskega dela deoksiribonukleinske kisline.
Mimogrede, sigma faktor je eden od znakov, po katerih se prepozna ta ali oni gen. Na primer, latinska črka σ z indeksom N pomeni, da ta RNA polimeraza prepozna gene, ki se vklopijo, ko v okolju primanjkuje dušika.
Transkripcija v evkariontih
Za razliko od bakterij,transkripcija živali in rastlin je nekoliko bolj zapletena. Prvič, v vsaki celici ni ena, ampak kar tri vrste različnih RNA polimeraz. Med njimi:
- RNA polimeraza I. Odgovorna je za transkripcijo ribosomskih RNA genov (z izjemo podenot 5S RNA ribosoma).
- RNA polimeraza II. Njegova naloga je sintetizirati normalne informacijske (matrične) ribonukleinske kisline, ki so dodatno vključene v prevod.
- RNA polimeraza III. Naloga te vrste polimeraze je sintetizirati transportne ribonukleinske kisline, pa tudi 5S-ribosomsko RNA.
Drugič, za prepoznavanje promotorja v evkariontskih celicah ni dovolj imeti samo polimerazo. Začetek transkripcije vključuje tudi posebne peptide, imenovane TF proteini. Le z njihovo pomočjo se lahko RNA polimeraza usede na DNK in začne sintezo molekule ribonukleinske kisline.
Prepisna vrednost
Molekula RNA, ki nastane na predlogi DNK, se nato pridruži ribosomom, kjer se iz nje berejo informacije in sintetizira protein. Proces tvorbe peptidov je zelo pomemben za celico, ker brez teh organskih spojin je normalno življenje nemogoče: najprej so osnova za najpomembnejše encime vseh biokemičnih reakcij.
Transkripcija v biologiji je tudi vir rRNA, ki je del ribosomov, pa tudi tRNA, ki sodeluje pri prenosu aminokislin med prevajanjem na te nemembranskestrukture. Sintetizirajo se lahko tudi snRNA (majhna jedra), katerih funkcija je združiti vse molekule RNA.
Sklep
Prevajanje in transkripcija v biologiji igrata izjemno pomembno vlogo pri sintezi beljakovinskih molekul. Ti procesi so glavni sestavni del osrednje dogme molekularne biologije, ki pravi, da se RNA sintetizira na matriksu DNK, RNA pa je osnova za začetek tvorbe beljakovinskih molekul.
Brez transkripcije bi bilo nemogoče prebrati informacije, ki so kodirane v trojčkih deoksiribonukleinske kisline. To še enkrat dokazuje pomen procesa na biološki ravni. Vsaka celica, pa naj bo prokariontska ali evkariontska, mora nenehno sintetizirati nove in nove beljakovinske molekule, ki so trenutno potrebne za vzdrževanje življenja. Zato je transkripcija v biologiji glavna faza v delu vsake posamezne celice telesa.
