Η μεταγραφή στη βιολογία είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων ανάγνωσης πληροφοριών από το DNA, το οποίο αποτελεί συστατικό της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών σε ένα κύτταρο. Το νουκλεϊκό οξύ είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας στο σώμα, επομένως είναι σημαντικό να αποκρυπτογραφηθεί σωστά και να μεταφερθεί σε άλλες κυτταρικές δομές για περαιτέρω συναρμολόγηση πεπτιδίων.
Ορισμός της "μεταγραφής στη βιολογία"
Η πρωτεϊνοσύνθεση είναι μια βασική ζωτική διαδικασία σε οποιοδήποτε κύτταρο του σώματος. Χωρίς τη δημιουργία πεπτιδικών μορίων, είναι αδύνατο να διατηρηθεί η φυσιολογική δραστηριότητα της ζωής, επειδή αυτές οι οργανικές ενώσεις εμπλέκονται σε όλες τις μεταβολικές διεργασίες, είναι δομικά συστατικά πολλών ιστών και οργάνων, παίζουν σηματοδοτικό, ρυθμιστικό και προστατευτικό ρόλο στο σώμα.
Η διαδικασία από την οποία ξεκινά η βιοσύνθεση των πρωτεϊνών είναι η μεταγραφή. Η βιολογία το χωρίζει εν συντομία σε τρία στάδια:
- Μύηση.
- Επιμήκυνση (ανάπτυξη της αλυσίδας RNA).
- Τερματισμός.
Η μεταγραφή στη βιολογία είναι ένας ολόκληρος καταρράκτης αντιδράσεων βήμα προς βήμα, ως αποτέλεσμα των οποίων τα μόρια συντίθενται στο πρότυπο DNARNA. Επιπλέον, με αυτόν τον τρόπο δεν σχηματίζονται μόνο πληροφοριακά ριβονουκλεϊκά οξέα, αλλά και μεταφορικά, ριβοσωματικά, μικρά πυρηνικά και άλλα.
Όπως κάθε βιοχημική διαδικασία, η μεταγραφή εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι ένζυμα που διαφέρουν μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών. Αυτές οι εξειδικευμένες πρωτεΐνες βοηθούν στην ακριβή έναρξη και διεξαγωγή αντιδράσεων μεταγραφής, κάτι που είναι σημαντικό για την παραγωγή πρωτεΐνης υψηλής ποιότητας.
Μεταγραφή προκαρυωτών
Δεδομένου ότι η μεταγραφή στη βιολογία είναι η σύνθεση RNA σε ένα πρότυπο DNA, το κύριο ένζυμο σε αυτή τη διαδικασία είναι η εξαρτώμενη από το DNA RNA πολυμεράση. Στα βακτήρια, υπάρχει μόνο ένας τύπος τέτοιας πολυμεράσης για όλα τα μόρια του ριβονουκλεϊκού οξέος.
Η
RNA πολυμεράση, σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας, ολοκληρώνει την αλυσίδα RNA χρησιμοποιώντας την μήτρα αλυσίδας DNA. Αυτό το ένζυμο έχει δύο β-υπομονάδες, μια α-υπομονάδα και μια σ-υπομονάδα. Τα δύο πρώτα συστατικά εκτελούν τη λειτουργία του σχηματισμού του σώματος του ενζύμου και τα υπόλοιπα δύο είναι υπεύθυνα για τη διατήρηση του ενζύμου στο μόριο του DNA και την αναγνώριση του τμήματος προαγωγέα του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος, αντίστοιχα.
Με την ευκαιρία, ο παράγοντας σίγμα είναι ένα από τα σημάδια με τα οποία αναγνωρίζεται αυτό ή εκείνο το γονίδιο. Για παράδειγμα, το λατινικό γράμμα σ με δείκτη Ν σημαίνει ότι αυτή η RNA πολυμεράση αναγνωρίζει γονίδια που ενεργοποιούνται όταν υπάρχει έλλειψη αζώτου στο περιβάλλον.
Μεταγραφή σε ευκαρυώτες
Σε αντίθεση με τα βακτήρια,Η μεταγραφή των ζώων και των φυτών είναι κάπως πιο περίπλοκη. Πρώτον, σε κάθε κύτταρο δεν υπάρχει ένας, αλλά έως και τρεις τύποι διαφορετικών πολυμερασών RNA. Μεταξύ αυτών:
- RNA πολυμεράση I. Είναι υπεύθυνη για τη μεταγραφή των γονιδίων ριβοσωμικού RNA (με εξαίρεση τις υπομονάδες 5S RNA του ριβοσώματος).
- RNA πολυμεράση II. Ο στόχος του είναι να συνθέσει κανονικά πληροφοριακά (μήτρα) ριβονουκλεϊκά οξέα, τα οποία εμπλέκονται περαιτέρω στη μετάφραση.
- RNA πολυμεράση III. Η λειτουργία αυτού του τύπου πολυμεράσης είναι να συνθέτει ριβονουκλεϊκά οξέα μεταφοράς, καθώς και 5S-ριβοσωμικό RNA.
Δεύτερον, για την αναγνώριση προαγωγέα σε ευκαρυωτικά κύτταρα, δεν αρκεί να έχουμε μόνο πολυμεράση. Η έναρξη της μεταγραφής περιλαμβάνει επίσης ειδικά πεπτίδια που ονομάζονται πρωτεΐνες TF. Μόνο με τη βοήθειά τους μπορεί η RNA πολυμεράση να καθίσει στο DNA και να ξεκινήσει τη σύνθεση ενός μορίου ριβονουκλεϊκού οξέος.
Τιμή μεταγραφής
Το μόριο RNA, το οποίο σχηματίζεται στο εκμαγείο DNA, στη συνέχεια ενώνεται με τα ριβοσώματα, όπου διαβάζονται πληροφορίες από αυτό και συντίθεται μια πρωτεΐνη. Η διαδικασία σχηματισμού πεπτιδίων είναι πολύ σημαντική για το κύτταρο, γιατί Χωρίς αυτές τις οργανικές ενώσεις, η κανονική ζωή είναι αδύνατη: είναι, πρώτα απ 'όλα, η βάση για τα πιο σημαντικά ένζυμα όλων των βιοχημικών αντιδράσεων.
Η μεταγραφή στη βιολογία είναι επίσης πηγή rRNA, τα οποία αποτελούν μέρος των ριβοσωμάτων, καθώς και tRNA, τα οποία εμπλέκονται στη μεταφορά αμινοξέων κατά τη μετάφραση σε αυτές τις μη μεμβράνεςδομές. Μπορούν επίσης να συντεθούν snRNA (μικροί πυρήνες), η λειτουργία των οποίων είναι να συνδυάζουν όλα τα μόρια RNA.
Συμπέρασμα
Η μετάφραση και η μεταγραφή στη βιολογία διαδραματίζουν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνικών μορίων. Αυτές οι διεργασίες αποτελούν το κύριο συστατικό του κεντρικού δόγματος της μοριακής βιολογίας, το οποίο δηλώνει ότι το RNA συντίθεται στη μήτρα του DNA και το RNA, με τη σειρά του, είναι η βάση για την έναρξη του σχηματισμού πρωτεϊνικών μορίων.
Χωρίς μεταγραφή, θα ήταν αδύνατο να διαβάσετε τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε τριπλέτες δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος. Αυτό αποδεικνύει για άλλη μια φορά τη σημασία της διαδικασίας σε βιολογικό επίπεδο. Οποιοδήποτε κύτταρο, είτε είναι προκαρυωτικό είτε ευκαρυωτικό, πρέπει να συνθέτει συνεχώς νέα και νέα μόρια πρωτεΐνης που χρειάζονται αυτή τη στιγμή για να διατηρηθεί η ζωή. Επομένως, η μεταγραφή στη βιολογία είναι το κύριο στάδιο στο έργο κάθε μεμονωμένου κυττάρου του σώματος.
