Транскрипция - функция, задача и болести
Процесът на транскрипция В биологията това включва процеса на репликация на част от ДНК верига в пратеник РНК верига (mRNA). Тогава тРНК съдържа нуклеиновата основна последователност, комплементарна на частта от ДНК. Последващата транскрипция се извършва във всички еукариоти, включително хората, в клетъчното ядро, докато последващото транслация, транслацията на иРНК в специфичен протеин в цитоплазмата, се извършва върху рибозомите.
Съдържание
Каква е транскрипцията?
Процесът на транскрипция представлява първият етап в превръщането на генетичната информация в протеини.За разлика от репликацията, не става въпрос за копиране на целия геном, а само на определени части от ДНК веригата.
В определен участък от ДНК веригата връзката с нейната комплементарна частична верига в двойната спирала първо се прекъсва чрез разкъсване на водородните връзки. Добавянето на свободни РНК нуклеотиди към зоната, която ще се копира, създава нова допълнителна секция, която обаче се състои от рибонуклеинови киселини, а не от дезоксирибонуклеинови киселини, както в ДНК.
Полученият РНК сегмент на практика е работното копие на ДНК сегмента и се нарича пратеник РНК (mRNA). MRNA, която възниква в клетъчното ядро, се отделя от ДНК и се транспортира през мембраната на клетъчното ядро в цитозола, където се извършва транслация, превръщането на РНК кодоните в съответната аминокиселинна последователност, т.е.синтезата на протеина.
Последователността от три (триплета) нуклеобази върху иРНК, наречена кодон, определя по една аминокиселина. В съответствие с последователността на иРНК кодоните, съответните аминокиселини се събират в полипептиди и протеини чрез пептидни връзки.
Функция и задача
Функцията на транскрипцията се състои в производството на иРНК верига, чиито нуклеобази - в този случай рибонуклеинови бази, а не дезоксирибонуклеинови бази - съответстват на комплементарния модел на експресирания ДНК сегмент. Така генерираната иРНК съответства на един вид отрицателен шаблон на експресирания генен сегмент, който може да се използва за еднократен синтез на кодирания протеин и след това се рециклира отново.
Вторият основен процес за преобразуване на генетична информация в специфични протеини е транслацията, в хода на която аминокиселините са нанизани заедно в съответствие с кодирането на иРНК за образуване на протеини и свързани помежду си пептидно.
Транскрипцията позволява генетичната информация да се чете селективно и да се транспортира под формата на допълнителни копия от клетъчното ядро в цитозола и независимо от съответния ДНК сегмент да се изграждат протеините.
Едно от предимствата на транскрипцията е, че части от единична ДНК верига могат да бъдат експресирани за производството на иРНК, без целият ген да се излага на постоянни физиологични промени и по този начин да рискува да мутира или по друг начин да промени свойствата.
Друго предимство на транскрипцията е така нареченото сплайсинг и други видове обработка на иРНК. По време на процеса на сплайсинг, иРНК първо се освобождава от така наречените интрони, от безработни кодони, които не кодират аминокиселини. В допълнение, аденин нуклеотидите могат да бъдат прикрепени към иРНК с помощта на ензима поли (А) полимераза.
При хората, както и при други бозайници, този придатък, наречен поли (А) опашка, се състои от около 250 нуклеотида. Поли (А) опашката се скъсява с увеличаване на възрастта на молекулата на иРНК и определя нейния биологичен полуживот. Дори ако не всички функции и задачи на поли (А) опашката са достатъчно известни, изглежда поне сигурно, че тя предпазва молекулата на иРНК от разграждане и подобрява нейната конвертируемост (преносимост) в протеин.
Можете да намерите лекарствата си тук
Болести и неразположения
Смята се, че такава грешка при копиране възниква приблизително във всяко 1000-во копие. И в двата случая се синтезира протеин, който интегрира нежелана аминокиселина на поне едно място. Спектърът на ефектите варира от „незабележим“ до тотален отказ на синтезирания протеин.
Ако възникне генна мутация по време на репликация или поради други обстоятелства, мутиралата ядрена основна последователност се транскрибира, тъй като процесът на транскрипция не включва проверка на кодоните за „коректност“.
Тялото обаче има добре развит механизъм за възстановяване на ДНК, при който над 100 гена участват в хората. Механизмът се състои в гениална система за незабавно възстановяване на генната мутация или заместване на повредена последователност на нуклеиновите основи, или минимизиране на ефектите, ако първите две възможности бъдат елиминирани.
Фактът, че транскрипцията се извършва без предварително изследване на гените, крие риск, че транскрипцията може да участва и в разпространението на вируси, ако вирусите инжектират собствената си ДНК в клетката гостоприемник и карат клетката гостоприемник да създаде генома на вирусите или части от тях чрез репликация или транскрипция. След това те могат да предизвикат съответното заболяване. По принцип това се отнася за всички видове вируси.
подувам
- Alberts, B., u. а.: Молекулярна биология на клетката. 4-то издание. Wiley-VCH., Weinheim 2003
- Кларк, Д. П.: Молекулярна биология: Оригиналът с помощни средства за превод. Spektrum Akademischer Verlag., Хайделберг 2006
- Шартл, М., Човешка биохимия и молекулярна биология. 1-во издание, Urban & Fischer Verlag, Мюнхен 2009
Може да се интересувате и от
В MedLexi.de не само публикуваме за здраве, медицина и уелнес, но също така сме ентусиазирани от текущите медицински изследвания и медицински технологии. Ние с удоволствие изследваме всички теми, свързани с благосъстоянието на човека и неговото здраве и обясняваме сложни медицински проблеми с високи журналистически стандарти за широката публика.
Медицинските експертни познания за нашите предметни области ни помагат да подготвим разбираеми знания за вашето здраве. Ние разследваме проблемите с любопитство, проверяваме ги въз основа на текущата изследователска ситуация и също така разглеждаме ежедневната медицинска практика. Виждаме себе си като посредници на знанието между лекар и пациент.