Съдържание
Рибонуклеиновата киселина или РНК играе няколко жизненоважни роли в живота на клетката. Той действа като пратеник, пренасяйки генетичния код от дезоксирибонуклеиновата киселина или ДНК към машината за синтез на протеини в клетката. Рибосомалната РНК се свързва с протеини, за да образува рибозоми, клетките на протеиновите фабрики. Прехвърлете РНК совалки аминокиселини в нарастващи протеинови нишки, тъй като рибозомите превеждат пратената РНК. Други форми на РНК подпомагат контрола на активността на клетките. Ензимът РНК полимераза, или RNAP, който има няколко форми, е отговорен за удължаването на РНК веригата по време на транскрипцията на ДНК.
Структура на РНК полимераза
В еукариотични клетки - тоест клетки с организирани ядра - различните видове RNAP са обозначени от I до V. Всяка има малко по-различна структура и всяка създава различен набор от РНК. Например, RNAP II е отговорен за създаването на месинджър РНК, или мРНК. Прокариотичните клетки (които нямат организирани ядра) имат един тип RNAP. Ензимът се състои от няколко протеинови субединици, които изпълняват различни функции по време на транскрипцията. Активно място, съдържащо магнезиев атом, е местоположението в ензима, при което РНК се удължава. Активният сайт добавя захарно-фосфатни групи към растящата нишка на РНК и свързва нуклеотидни основи съгласно правилата за сдвояване на основата.
Основно сдвояване
ДНК е дълга молекула с гръбнак, съставена от редуващи се единици захар и фосфати. Една от четирите нуклеотидни бази - единични или двойно-пръстенови молекули, съдържащи азот, виси от всяка захарна единица. Четирите ДНК бази са обозначени с A, T, C и G. Последователността на базови двойки по протежение на ДНК молекулата диктува последователността на аминокиселини в протеините, синтезирани от клетката. ДНК обикновено съществува като двойна спирала, в която основите на две нишки се свързват помежду си съгласно правилата за разделяне на основата: A и T базите образуват един набор от двойки, докато C и G образуват другия набор. РНК е свързана едноверижна молекула, която спазва същите правила за сдвояване на базата по време на ДНК транскрипция, с изключение на заместване на U базата с Т в РНК.
Иницииране на транскрипция
Факторите за иницииране на протеини трябва да образуват комплекс с молекула РНК полимераза, преди транскрипцията да започне. Тези фактори позволяват на ензима да се свърже към промоторните региони - точки на прикрепване за различни транскрипционни единици - върху ДНК верига. Транскрипционните единици са последователности от един или повече гени, които са специфични за протеина части на ДНК верига. Комплексът от РНК полимераза създава транскрипционен мехур, като разархивира част от ДНК двойната спирала в началото на транскрипционната единица. Ензимният комплекс след това започва да сглобява РНК, като чете веригата на ДНК шаблон по една основа.
Удължаване и прекратяване
Комплексът от РНК полимераза може да направи много фалшиви старти, преди да започне удължаването. При фалшив старт ензимът преписва около 10 бази и след това прекъсва процеса и се рестартира. Удължаването може да започне само когато RNAP освобождава иницииращите протеинови фактори, привързващи го към ДНК промоторния регион. След като удължаването е в ход, ензимът включва фактори за удължаване, за да помогне за преместването на мехурчето за транскрипция надолу по веригата на ДНК. Подвижната RNAP молекула удължава новата верига на РНК чрез добавяне на захарно-фосфатни единици и нуклеотидни бази, които допълват основите на ДНК матрицата. Ако RNAP открие неправилно сдвоена база, той може да разцепи и ресинтезира погрешно RNA сегмента. Транскрипцията приключва, когато ензимът прочете спирателна последователност на ДНК матрицата. При прекратяване ензимът RNAP освобождава транскрипта на РНК, протеиновите фактори и ДНК матрицата.