V biologii zahrnuje proces transkripce replikaci segmentu řetězce DNA do řetězce messenger RNA (mRNA). MRNA pak obsahuje sekvenci nukleových bází komplementární k fragmentu DNA. Následná transkripce nastává v jádru u všech eukaryot, včetně lidí, zatímco následná translace, translace mRNA na konkrétní protein v cytoplazmě, nastává ribozomy.
Co je to přepis?
V biologii zahrnuje proces transkripce proces replikace segmentu řetězce DNA do řetězce messenger RNA (mRNA). Proces transkripce představuje první fázi přeměny genetické informace na Proteinů. Na rozdíl od replikace nezahrnuje produkci kopie celého genomu, ale vždy pouze specifické segmenty řetězce DNA. Ve specifické části řetězce DNA je nejprve přerušena vazba k jeho doplňkovému dílčímu řetězci ve dvojité šroubovici eliminací vodík vazby. V oblasti, která má být kopírována, se vytvoří nový komplementární dílčí řetězec přidáním volných nukleotidů RNA, který však sestává z ribonukleových kyseliny a ne deoxyribonukleových kyselin jako v DNA. Výsledný fragment RNA je účinně pracovní kopií fragmentu DNA a nazývá se messenger RNA (mRNA). MRNA, která se tvoří uvnitř jádra, se štěpí z DNA a je transportována přes jadernou membránu do cytosolu, kde trvá translace, přeměna kodonů RNA na odpovídající aminokyselinovou sekvenci, tj. Syntéza proteinu místo. Tři sekvence (triplety) nukleové základy na mRNA, zvané kodony, každý určuje jednu aminokyselinu. Podle sekvence kodonů mRNA odpovídající aminokyseliny jsou sestaveny prostřednictvím peptidových vazeb za vzniku polypeptidů a Proteinů.
Funkce a úkol
V biologii transkripce splňuje první ze dvou hlavních procesů, které převádějí genetické informace, dostupné jako sekvence nukleové DNA základy, do syntézy Proteinů. Genetická informace se skládá ze sekvencí tří, nazývaných triplety nebo kodony, z nichž každá představuje aminokyselinu, i když některé aminokyseliny mohou být definovány různými kodony. Funkcí transkripce je produkce mRNA řetězce, jehož nukleové jádro základy - v tomto případě ribonukleové báze a ne deoxyribonukleové báze - odpovídají doplňkovému profilu exprimovaného segmentu DNA. Vytvořená mRNA tedy odpovídá druhu negativního templátu exprimovaného gen segment, který lze použít pro jednorázovou syntézu kódovaného proteinu a poté recyklovat. Druhým hlavním procesem převodu genetické informace na konkrétní proteiny je překlad, v jehož průběhu aminokyseliny jsou navlečeny dohromady za vzniku proteinů podle kódování mRNA a navázány peptidicky. Transkripce umožňuje selektivně číst a přenášet genetické informace z jádra do cytosolu ve formě komplementárních kopií a nezávisle na odpovídajícím segmentu DNA vytvářet bílkoviny. Jednou z výhod transkripce je, že mohou být exprimovány části jednoho řetězce DNA, aby se vytvořila mRNA, aniž by bylo nutné vystavit celý gen k neustálým fyziologickým změnám prostředí a tím k riziku mutace nebo jiné změny jeho vlastností. Další výhodou transkripce je takzvaný sestřih a další typy zpracování mRNA. MRNA je nejprve osvobozena od takzvaných intronů, nefunkčních kodonů, které nekódují pro amino kyselinyprocesem spojování. Kromě toho mohou být adeninové nukleotidy přidány k mRNA pomocí enzymu poly (A) polymerázy. U lidí, stejně jako u jiných savců, se tento přívěsek, nazývaný poly (A) ocas, skládá z asi 250 nukleotidů. Poly (A) ocas se zkracuje, jak molekula mRNA stárne, a určuje její biologický poločas. I když ne všechny funkce a úkoly poly (A) ocasu jsou dostatečně známé, zdá se přinejmenším jisté, že chrání molekulu mRNA před degradací a zlepšuje konvertibilitu (translatabilitu) na protein.
Nemoci a nemoci
Podobně jako u buněčného dělení, kde může dojít k chybám při replikaci genomu, je nejběžnějším problémem spojeným s transkripcí „chyba kopírování“. Buď je kodon „zapomenut“ během syntézy mRNA, nebo je vytvořen nesprávný kodon mRNA pro konkrétní kodon DNA. Odhaduje se, že k takové chybě kopírování dojde přibližně u jednoho z tisíce kopií. V obou případech je syntetizován protein, který integruje nezamýšlenou aminokyselinu alespoň na jednom místě. Spektrum účinků se pohybuje od „nepostřehnutelného“ po úplné selhání syntetizovaného proteinu. Li gen mutace nastává během replikace nebo kvůli jiným okolnostem, je mutovaná sekvence nukleové báze transkribována, protože proces transkripce nezahrnuje kontrolu kodonů na „správnost“. Tělo má však zřetelný mechanismus opravy DNA, který zahrnuje více než 100 genů u lidí. Mechanismus se skládá ze sofistikovaného systému okamžité opravy genové mutace nebo nahrazení poškozené sekvence nukleové báze nebo minimalizace účinků, pokud jsou eliminovány první dvě možnosti. Skutečnost, že k transkripci dochází bez předchozího testování genů, nese riziko, že transkripce může být také zapojena do šíření viry, pokud viry zavedou svou vlastní DNA do hostitelské buňky a způsobí, že hostitelská buňka replikuje genom virů nebo jejich části replikací nebo transkripcí. Ty pak mohou způsobit odpovídající nemoc. To v zásadě platí pro všechny typy viry.
