Postopek prepisovanje V biologiji vključuje postopek repliciranja odseka DNA verige v messenger RNA (mRNA). Nato mRNA vsebuje zaporedje nukleinskih baz, ki je komplementarno delu DNK. Naslednja transkripcija poteka v vseh evkariotih, vključno s človekom, znotraj celičnega jedra, medtem ko nadaljnji prevod, prevod mRNA v specifičen protein v citoplazmi, poteka na ribosomih.
Kaj je prepisovanje?
Proces prepisovanja je prva stopnja pretvorbe genetskih informacij v beljakovine, za razliko od podvajanja pa ne gre za kopijo celotnega genoma, temveč le za določene dele verige DNA.
Na določenem odseku verige DNK se vez do njegovega komplementarnega delnega niza v dvojni vijačnici najprej pretrga z razbijanjem vodikovih vezi. Dodajanje prostih nukleotidov RNA na območje, ki ga je treba kopirati, ustvari nov komplementarni odsek, ki pa je sestavljen iz ribonukleinskih kislin in ne deoksiribonukleinskih kislin kot v DNK.
Nastali segment RNA je praktično delovna kopija segmenta DNK in se imenuje messenger RNA (mRNA). MRNA, ki nastane znotraj celičnega jedra, se odcepi od DNK in se skozi celično jedrno membrano transportira v citosol, kjer poteka transformacija, pretvorba kodona RNA v ustrezno zaporedje aminokislin, to je sinteza proteina.
Zaporedje treh (trojčkov) nukleobaz na mRNA, imenovanih kodon, določa vsako aminokislino. V skladu z zaporedjem mRNA kodonov se ustrezne aminokisline zberejo v polipeptide in proteine preko peptidnih vezi.
Funkcija in naloga
V biologiji transkripcija izpolni prvi od dveh glavnih procesov, ki genetsko informacijo, ki je na voljo kot zaporedje nukleobaz DNA, pretvori v sintezo beljakovin. Genetske informacije sestavljajo zaporedja treh, tako imenovanih trojčkov ali kodonov, od katerih vsaka pomeni aminokislino, pri čemer lahko nekatere aminokisline definiramo tudi z različnimi kodoni.
Funkcija transkripcije je sestavljena iz proizvodnje niti mRNA, katere nukleobaze - v tem primeru ribonukleinske baze in ne deoksiribonukleozne baze - ustrezajo komplementarnemu vzorcu izraženega segmenta DNK. Tako ustvarjena mRNA ustreza nekakšni negativni predlogi izraženega genskega segmenta, ki jo lahko uporabimo za enkratno sintezo kodiranega proteina in jo nato znova recikliramo.
Drugi glavni postopek pretvorbe genetskih informacij v specifične beljakovine je prevajanje, med katerim se aminokisline združijo in peptidno povežejo, da tvorijo beljakovine glede na kodiranje mRNA.
Transkripcija omogoča selektivno branje genetskih informacij in njihovo prenašanje v obliki komplementarnih kopij iz celičnega jedra v citosol in neodvisno od ustreznega segmenta DNK za gradnjo beljakovin.
Ena od prednosti transkripcije je, da se lahko deli enega samega verige DNA izrazijo za proizvodnjo mRNA, ne da bi bil celoten gen izpostavljen stalnim fiziološkim spremembam in s tem tvega mutiranje ali drugače spreminjanje njegovih lastnosti.
Druga prednost transkripcije je tako imenovano spajanje in druge vrste obdelave mRNA. Postopek spajanja najprej osvobodi mRNA iz tako imenovanih intronov, od brezhibnih kodonov, ki ne kodirajo aminokislin. Poleg tega se adeninski nukleotidi lahko pritrdijo na mRNA z uporabo encimske poli (A) polimeraze.
Tudi pri ljudeh, tako kot pri drugih sesalcih, ta priloga, ki se imenuje rep poli (A), sestoji iz približno 250 nukleotidov. Poli (A) rep se s povečevanjem starosti molekule mRNA skrajša in določa njegovo biološko razpolovno dobo. Tudi če niso vse funkcije in naloge repa poli (A) dovolj dobro znane, se zdi vsaj gotovo, da ščiti molekulo mRNA pred razgradnjo in izboljša pretvorljivost (prevodnost) v protein.
Bolezni in bolezni
Podobno kot pri delitvi celic, kjer se lahko pojavijo napake pri podvajanju genoma, je najpogostejša težava, povezana s prepisovanjem, "napaka pri kopiranju". Ali se kodon med sintezo mRNA "pozabi" ali pa se za določen kodon DNA ustvari napačen mRNA.
Ocenjuje se, da se takšna napaka pri kopiranju pojavlja v približno vsaki 1.000. kopiji. V obeh primerih se sintetizira protein, ki vsaj na enem mestu integrira nenamerno aminokislino. Spekter učinkov sega od "neopaznega" do popolne odpovedi sintetiziranega proteina.
Če pride do mutacije genov med replikacijo ali zaradi drugih okoliščin, se mutirano zaporedje nukleinskih baz prepisuje, saj postopek prepisovanja ne vključuje preverjanja kodonov glede "pravilnosti".
Vendar ima telo dobro razvit mehanizem popravljanja DNK, v katerem je več kot 100 genov vključenih v človeka. Mehanizem je sestavljen iz domiselnega sistema takojšnjega popravljanja genskih mutacij ali zamenjave zaporedja poškodovanega jedra jedra ali drugače zmanjšanja učinkov, če se odpravijo prejšnji dve možnosti.
Dejstvo, da transkripcija poteka brez predhodnega testiranja genov, predstavlja tveganje, da lahko prepisovanje sodeluje tudi pri širjenju virusov, če virusi vnesejo lastno DNK v gostiteljsko celico in povzročijo, da gostiteljska celica ustvari genom virusov ali njihovih delov z razmnoževanjem ali prepisovanjem. Te lahko nato sprožijo ustrezno bolezen. Načeloma to velja za vse vrste virusov.
