Kaj je transkripcija v biologiji, njen pomen v življenju organizmov

Izraz "transkripcija" biologi imenujejo posebno fazo uresničevanja dednih informacij, katere bistvo je prebrati gen in zgraditi komplementarno molekulo RNK. To je encimski proces, skupaj z delom številnih encimov in bioloških posrednikov. Vendar večina biokatalizatorjev in mehanizmov, ki so odgovorni za začetek genske replikacije, znanstveni niso znani. Zaradi tega ostaja podrobno razvidno, kaj je transkripcija (v biologiji)

Realizacija genetskih informacij

Sodobna znanost o transkripciji, kot tudi prenos dednih informacij, ni znana. Večino podatkov lahko predstavimo kot zaporedje stopenj biosinteze beljakovin, kar nam omogoča razumevanje mehanizma izražanja genov. Sinteza beljakovin je primer uresničevanja dednih informacij, saj gen kodira natančno svojo primarno strukturo. Za vsako proteinsko molekulo, bodisi strukturno beljakovino, encim ali mediator, je v genih zabeležena primarna aminokislinska sekvenca.

Takoj, ko je treba ponovno sintetizirati ta protein, se začne "razpakiranje" DNA in branje kode želenega gena, po katerem se pojavi transkripcija. V biologiji je shema takega postopka sestavljena iz treh faz, dodeljenih pogojno: iniciacija, raztezanje, ukinitev. Vendar pa ni mogoče ustvariti konkretnih pogojev za njihovo opazovanje med poskusom. To so precej teoretični izračuni, ki omogočajo boljše razumevanje vključenosti encimskih sistemov v proces kopiranja gena na predlogo RNK. V jedru je transkripcija proces sinteze RNK na osnovi despiralizirane 3-kratno-5-kratno-DNA verige.

Mehanizem prepisovanja

Da bi razumeli, kaj je transkripcija (v biologiji), lahko uporabite primer sinteze informacijske RNK. Začne se z "sproščanjem" gena in poravnavo strukture molekule DNA. V jedru se dedne informacije nahajajo v kondenziranem kromatinu, neaktivni geni pa so kompaktno "pakirani" v heteroromatin. Njena despiralizacija omogoča sproščanje želenega gena in omogočanje branja. Nato poseben encim razdeli dvojno vijačno DNA v dve verigi, nato pa preberemo 3-kratno-5-kratno verigo.

Od takrat se začne transkripcijsko obdobje. Encimski DNA-odvisna RNA polimeraza, združena naprej RNA odsek, ki dotika prvega nukleotidno komplementarno 3rsquo - 5rsquo - verige DNK matrični del. Nadalje raste veriga RNK, ki traja več ur.

Pomen transkripcije v biologiji ni samo v sprožitvi sinteze RNK, temveč tudi pri prenehanju. Doseganje terminator gen odsek sproži prekinitev obravnave in sproži encimskim postopkom odklopi DNA-odvisno RNA-polimerazo iz molekule DNA. Razdeljena stran DNK je popolnoma "šivana". Tudi encimskih sistemov delujejo v prepisu, ki je "preveri" pravilnost nukleotidov, ki povezujejo in sintetiziranja napaka pojavi "cut" nepotrebne dele. Razumevanje teh procesov nam omogoča, da odgovorimo na vprašanje, kaj je transkripcija v biologiji in kako je urejeno.

Obrni prepis

Transkripcija je osnovni univerzalni mehanizem za prenos genetskih informacij iz enega nosilca v drugega, na primer iz DNA v RNA, kar se dogaja v evkariotskih celicah. Vendar se lahko pri nekaterih virusih zaporedje prenosa genov obrne, to pomeni, da se kodira od RNK do enojedne DNA. Ta postopek se imenuje obratno prepisovanje, in je primerno, da ga obravnavamo kot primer človeške okužbe z virusom HIV.

Shema reverzne transkripcije je podobna uvedbi virusa v celico in nadaljnje sinteze DNA na osnovi svoje RNK z uporabo encimske reverzne transkriptaze (revertaza). Ta biokatalizator je na začetku prisoten v virusnem telesu in se aktivira, ko vstopi v človeško celico. Omogoča sintetiziranje molekule DNA z genetskimi informacijami iz nukleotidov, ki jih najdemo v človeških celicah. Rezultat uspešnega zaključka reverzne transkripcije je proizvodnja molekule DNA, ki se preko integraznega encima vključi v DNA celice in mutira.

Pomen transkripcije v genskem inženirstvu

Pomembno je, da takšen prepis v biologiji, ki poteka v nasprotni smeri, nam omogoča, da naredimo tri pomembne zaključke. Prvič, da bi morali biti virusi v filogenetskem načrtu veliko višji od enoceličnih oblik življenja. Drugič, to dokazuje možnost stabilne enojne molekule DNA. Pred tem je bilo mnenje, da lahko DNK dolgo obstajata le v obliki dvonivojne strukture.

Tretjič, ker je virus, ki se vgrajena v DNK okuženih celic v telesu, ni treba, da imajo informacije o svojih genov, lahko dokaže, da lahko naredite z reverzno transkripcijo v genetskem zapisu organizma vseh poljubnih genov. Zadnji zaključek omogoča uporabo virusov kot orodij za gensko inženirstvo za vgradnjo nekaterih genov v genom bakterij.