Меню ☰
PortalBio
  • Сегодня: 12 ноября (вторник)
news-details
РАЗНОЕ

Транскрипция ДНК

Транскрипция ДНК-это процесс, который включает в себя транскрибирование генетической информации от ДНК к РНК . Транскрибированное сообщение ДНК , или транскрипт РНК, используется для производства белков . ДНК находится в ядре нашей клетки . Он контролирует клеточную активность путем кодирования для производства белков. Информация в ДНК не преобразуется непосредственно в белки, но сначала должна быть скопирована в РНК. Это гарантирует, что информация, содержащаяся в ДНК, не будет испорчена.

Механизм транскрипции

  • При транскрипции ДНК ДНК транскрибируется для получения РНК. Затем транскрипт РНК используется для производства белка.

  • Три основных этапа транскрипции-инициация, удлинение и прекращение.

  • При инициации фермент РНК-полимераза связывается с ДНК в области промотора.

  • При удлинении РНК-полимераза транскрибирует ДНК в РНК.

  • В конце концов, РНК-полимераза высвобождается из ДНК, заканчивающей транскрипцию.

  • Процессы обратной транскрипции используют фермент обратную транскриптазу для преобразования РНК в ДНК.

Как работает транскрипция ДНК

На этом рисунке показан процесс транскрипции дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК, синий цвет) для получения комплементарной копии рибонуклеиновой кислоты (РНК, зеленый цвет). Это делается с помощью фермента РНК-полимеразы (фиолетовый цвет). Gunilla Elam/Научная Фотобиблиотека / Getty Images Plus

ДНК состоит из четырех нуклеотидных оснований, которые соединены вместе, чтобы придать ДНК ее двойную спиральную форму. Эти основания являются следующими: аденин (а) , гуанин (г) , цитозин (К) , и тимин (Т) . Адениновые пары с тимином (A-T) и цитозиновые пары с гуанином (C-G) . Нуклеотидные последовательности оснований-это генетический код или инструкции для синтеза белка.

Существует три основных этапа процесса транскрипции ДНК:

  • Инициация: РНК-полимераза связывается с ДНК
    ДНК транскрибируется ферментом, называемым РНК-полимеразой. Специфические нуклеотидные последовательности указывают РНК-полимеразе, где начинать и где заканчивать. РНК-полимераза прикрепляется к ДНК в определенной области, называемой областью промотора. ДНК в области промотора содержит специфические последовательности, которые позволяют РНК-полимеразе связываться с ДНК.

  • Удлинение
    Некоторые ферменты, называемые транскрипционными факторами, разматывают нить ДНК и позволяют РНК-полимеразе транскрибировать только одну нить ДНК в один многожильный РНК-полимер, называемый messenger RNA (mRNA). Прядь, которая служит шаблоном, называется антисмысловой прядью. Нить, которая не транскрибируется, называется чувственной нитью.
    Как и ДНК, РНК состоит из нуклеотидных оснований. Однако РНК содержит нуклеотиды аденин, гуанин, цитозин и урацил (U). Когда РНК-полимераза транскрибирует ДНК, гуанин спаривается с цитозином (G-C) и аденин спаривается с урацилом (A-U) .

  • Терминальная
    РНК-полимераза движется вдоль ДНК, пока не достигнет последовательности Терминатора. В этот момент РНК-полимераза высвобождает полимер мРНК и отделяется от ДНК.

Транскрипция в прокариотических и эукариотических клетках

В то время как транскрипция происходит как в прокариотических , так и в эукариотических клетках, процесс более сложен у эукариот. У прокариот, таких как бактерии , ДНК транскрибируется одной молекулой РНК-полимеразы без помощи факторов транскрипции. В эукариотических клетках для транскрипции необходимы факторы транскрипции, и существуют различные типы молекул РНК-полимеразы, которые транскрибируют ДНК в зависимости от типа генов . Гены, кодирующие белки они транскрибируются РНК-полимеразой II, гены, кодирующие рибосомальные РНК, транскрибируются РНК-полимеразой I, а гены, кодирующие переносные РНК, транскрибируются РНК-полимеразой III. кроме того, такие органеллы, как митохондрии и хлоропласты, имеют свои собственные РНК-полимеразы, которые транскрибируют ДНК в этих клеточных структурах.

От транскрипции до перевода

Номер 1: синтез мРНК из ДНК в ядре. 2 мРНК, декодирующая рибосому путем связывания комплементарных антикодонных последовательностей тРНК с кодонами мРНК. 3-5 рибосом синтезируют белки в цитоплазме.ttsz / iStock / Getty Images Plus

При переводе сообщение, закодированное в мРНК, преобразуется в белок. Поскольку белки строятся в цитоплазме клетки, мРНК должна пересечь ядерную мембрану, чтобы достичь цитоплазмы в эукариотических клетках. Оказавшись в цитоплазме, рибосомы и другая молекула РНК, называемая трансферной РНК, работают вместе, чтобы перевести мРНК в белок. Этот процесс называется переводом . Белки могут быть изготовлены в больших количествах, потому что одна последовательность ДНК может быть транскрибирована многими молекулами РНК-полимеразы одновременно.

Обратная транскрипция

ДНК транскрибируется и переводится для получения белков. Обратная транскрипция преобразует РНК в ДНК.ttsz / iStock / Getty Images Plus

В обратной транскрипции РНК используется в качестве шаблона для получения ДНК. Фермент обратная транскриптаза транскрибирует РНК для получения одной нити комплементарной ДНК (кднк). Энзимная ДНК-полимераза преобразует одноцепочечную кднк в двухцепочечную молекулу, как это происходит при репликации ДНК . Специальные вирусы, известные как ретровирусы, используют обратную транскрипцию для репликации своих вирусных геномов. Ученые также используют обратные транскриптазные процессы для обнаружения ретровирусов.

Эукариотические клетки также используют обратную транскрипцию для расширения концевых участков хромосом, известных как теломеры. Фермент теломераза обратная транскриптаза отвечает за этот процесс. Расширение теломер производит клетки, которые устойчивы к апоптозу, или запрограммированной смерти клеток, и становятся раковыми. Метод молекулярной биологии известный как обратная цепная реакция транскрипци-полимеразы (RT-PCR) использован для того чтобы усилить и измерить РНК. Поскольку РТ-ПЦР обнаруживает экспрессию генов, он также может быть использован для выявления рака и в диагностике генетических заболеваний помощи.

  • Теги
  • #Репетиторпобиологии
  • #Транскрипция
  • #ДНК

Если материал был полезен и интересен, оставляйте реакции (лайки и комментарии). Обратная связь очень важна!

Почетный работник сферы образования РФ author

Леонтьева Юлия Владимировна ЧАТ

Учитель биологии. Высшая квалификационная категория. Почетный работник сферы образования РФ.

Материалы проверены