Trankripce v biologii je vícestupňový proces čtení informací z DNA, která je součástí biosyntézy bílkovin v buňce. Nukleová kyselina je nositelem genetické informace v těle, proto je důležité ji správně dešifrovat a přenést do jiných buněčných struktur pro další sestavení peptidů.
Definice „transkripce v biologii“
Syntéza bílkovin je základním životně důležitým procesem v jakékoli buňce těla. Bez tvorby peptidových molekul není možné udržet normální životní aktivitu, protože tyto organické sloučeniny se účastní všech metabolických procesů, jsou strukturálními složkami mnoha tkání a orgánů, hrají v těle signalizační, regulační a ochrannou roli.
Proces, kterým začíná biosyntéza bílkovin, je transkripce. Biologie ji stručně rozděluje do tří fází:
- Zahájení.
- Prodloužení (růst řetězce RNA).
- Ukončení.
Trankripce v biologii je celá kaskáda reakcí krok za krokem, jejichž výsledkem jsou molekuly syntetizované na templátu DNARNA. Navíc tímto způsobem vznikají nejen informační ribonukleové kyseliny, ale také transportní, ribozomální, malé jaderné a další.
Jako každý biochemický proces závisí transkripce na mnoha faktorech. Za prvé jsou to enzymy, které se liší mezi prokaryoty a eukaryoty. Tyto specializované proteiny pomáhají přesně iniciovat a provádět transkripční reakce, což je důležité pro vysoce kvalitní produkci proteinů.
Transkripce prokaryot
Protože transkripce v biologii je syntéza RNA na templátu DNA, hlavním enzymem v tomto procesu je DNA-dependentní RNA polymeráza. V bakteriích existuje pouze jeden typ takové polymerázy pro všechny molekuly ribonukleové kyseliny.
RNA polymeráza podle principu komplementarity doplňuje řetězec RNA pomocí templátového řetězce DNA. Tento enzym má dvě β-podjednotky, jednu α-podjednotku a jednu σ-podjednotku. První dvě složky plní funkci tvorby těla enzymu a zbývající dvě jsou zodpovědné za udržení enzymu na molekule DNA a rozpoznání promotorové části deoxyribonukleové kyseliny.
Mimochodem, sigma faktor je jedním ze znaků, podle kterých je ten či onen gen rozpoznán. Například latinské písmeno σ s indexem N znamená, že tato RNA polymeráza rozpoznává geny, které se zapnou, když je v prostředí nedostatek dusíku.
Trankripce v eukaryotech
Na rozdíl od bakterií,přepis živočichů a rostlin je poněkud složitější. Za prvé, v každé buňce není jeden, ale až tři typy různých RNA polymeráz. Mezi nimi:
- RNA polymeráza I. Je zodpovědná za transkripci genů ribozomální RNA (s výjimkou podjednotek 5S RNA ribozomu).
- RNA polymeráza II. Jeho úkolem je syntetizovat normální informační (matricové) ribonukleové kyseliny, které se dále podílejí na translaci.
- RNA polymeráza III. Funkcí tohoto typu polymerázy je syntetizovat transportní ribonukleové kyseliny a také 5S-ribozomální RNA.
Zadruhé, pro rozpoznání promotoru v eukaryotických buňkách nestačí mít pouze polymerázu. Iniciace transkripce zahrnuje také speciální peptidy zvané TF proteiny. Pouze s jejich pomocí může RNA polymeráza sedět na DNA a zahájit syntézu molekuly ribonukleové kyseliny.
Hodnota přepisu
Molekula RNA, která se tvoří na templátu DNA, se následně spojí s ribozomy, kde se z ní přečtou informace a syntetizuje se protein. Proces tvorby peptidů je pro buňku velmi důležitý, protože bez těchto organických sloučenin je normální život nemožný: jsou především základem pro nejdůležitější enzymy všech biochemických reakcí.
Transkripce v biologii je také zdrojem rRNA, které jsou součástí ribozomů, a také tRNA, které se podílejí na přenosu aminokyselin při translaci do těchto nemembránovýchstruktur. Mohou být také syntetizovány snRNA (malá jádra), jejichž funkcí je sestřihnout všechny molekuly RNA.
Závěr
Translace a transkripce v biologii hrají mimořádně důležitou roli při syntéze molekul bílkovin. Tyto procesy jsou hlavní složkou centrálního dogmatu molekulární biologie, které říká, že RNA je syntetizována na matrici DNA a RNA je zase základem pro začátek tvorby molekul bílkovin.
Bez transkripce by nebylo možné přečíst informaci, která je zakódována v tripletech deoxyribonukleové kyseliny. To opět dokazuje důležitost procesu na biologické úrovni. Každá buňka, ať už prokaryotická nebo eukaryotická, musí neustále syntetizovat nové a nové molekuly bílkovin, které jsou v danou chvíli potřeba k udržení života. Proto je transkripce v biologii hlavní fází v práci každé jednotlivé buňky těla.
