Cum să transcrieți ADN-ul în ARNm
Share
Materialul genetic al majorității organismelor este ADN-ul, care stochează informațiile necesare pentru dezvoltarea, funcționarea și reproducerea organismului. ADN-ul este o piesă lungă de nucleotide în care ambele regiuni de codificare și non-codare pot fi identificate în secvența de nucleotide. Regiunile de codare conțin informații pentru producerea de proteine funcționale în organisme. Procesul de producere a lanțului polipeptidic al proteinei din interiorul celulei este cunoscut ca sinteza proteinelor. Transcrierea ADN-ului în mRNA și translația ARNm într-o secvență de aminoacizi a proteinei sunt etapele secvențiale ale sintezei proteinelor.
Domenii cheie acoperite
1. Ce sunt genele
- Definiție, caracteristici, rol
2. Cum să transcrieți ADN-ul în ARNm
- Procesul de transcriere
Termeni cheie: ADN, gene, mRNA, sinteza proteinelor, transcriere, traducere
Ce sunt genele
Genele sunt bucăți de ADN care conțin regiuni de codificare a proteinelor în genomul unui anumit organism. Regiunea de codificare a proteinei și regiunea de reglare sunt cele două segmente ale unei gene. Regiunea de codificare a proteinelor a genelor eucariote conține introni și exoni. Secvența de reglare a unei gene conține secvențe nucleotidice, cum ar fi promotorul, amplificatorul și amortizorul de zgomot, care sunt responsabile de reglarea exprimării genei. Genele sunt incluse în cromozomi așa cum se arată în figura 1.
Figura 1: Gene
Un set complet de gene ale unei anumite specii este moștenit de un organism în timpul reproducerii. Formele alternative ale unei gene sunt cunoscute ca alele. Diferitele alele dau variații fenotipice organismelor dintr-o anumită populație.
Cum să transcrieți ADN-ul în ARNm
Sinteza proteinelor este procesul de producere a unui lanț polipeptidic al unei proteine funcționale pe baza informațiilor stocate într-o genă. Cele două etape ale sintezei proteinelor sunt transcripția și traducerea. Transcrierea este primul pas al sintezei proteinelor; aici, se obține o moleculă mRNA pe baza informațiilor codificate în cadrul genei corespunzătoare.
ARN polimeraza este enzima implicată în transcripție. Transcrierea este inițiată prin legarea ARN polimerazei la promotorul genei. Această legare este facilitată de factorii de transcripție atât în prokaryotes, cât și în eucariote. Cei șase factori de transcripție asociați cu polimeraza ARN în eucariote sunt TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF și TFIIH. Legarea ARN polimerazei la helixul dublu de ADN formează a transcripție bule. ARN polimeraza citește linia ADN antisens din direcția 3 'la 5'. Bubul de transcriere constă din aproximativ 14 baze ale promotorului dublu catenar dezactivat. Apoi, nucleotidele ARN complementare sunt adăugate la catena antisens de la situsul de inițiere a transcripției de la direcția 5 'la 3'. Adăugarea de nucleotide este oprită la locul de terminare a transcrierii. La sfârșitul capătului 3 ', se adaugă de asemenea o coadă de poliadenilat de către enzimă. Procesul de transcriere este prezentat în figura 2.
Figura 2: Transcriere
Transcrierea primară sintetizată prin polimeraza ARN este cunoscută ca pre-mARN. Pre-mARN eucariot este alcătuit din introni care trebuie scindați în timpul splicării ARN în modificări post-translaționale. Splicarea alternativă a pre-mARN eucariotei produce proteine multiple de la o singură genă. În general, genele eucariote sunt organizate în grupuri de gene cunoscute sub denumirea de operons. Genele dintr-un anumit operon sunt responsabile pentru o anumită funcție în celulă, cum ar fi metabolismul. Acești operoni sunt transcriși dintr-o dată și produc mai multe proteine dintr-o singură moleculă ARNm.
Concluzie
Sinteza proteinelor este un proces de producere a proteinelor pe baza informațiilor codificate într-o genă. Transcrierea este prima etapă a sintezei proteinelor. În timpul transcrierii, regiunea de codificare a proteinei genei este transcrisă într-o moleculă mRNA, care în cele din urmă este supusă traducerii pentru sinteza lanțului polipeptidic.
Referinţă:
1. Venters, B. J, și B. F Pugh. Cum sunt transcrise genele eucariote. Comentarii critice în biochimie și biologie moleculară., Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., iunie 2009, disponibil aici.
Datorită fotografiei:
1. "Chromozomul-ADN-gena" de Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Lucrări proprii (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
2. "Procesul de transcriere (13080846733)" Prin programul de educație genomică - Procesul de transcriere (CC BY 2.0) prin Wikimedia Commons
