Transkripce

Z WikiSkript


Transkripce je přepis genetické informace z DNA do molekuly RNA. Jedná se v drtivé většině o přepis informace z jednoho genu, sloužícího k tvorbě jedné specifické bílkoviny, kterou buňka v danou chvíli potřebuje. Vlákno RNA se vytvoří na principu komplementarity k vláknu DNA.

Poté, co je informace přepsána, je díky mRNA přenesena na proteosyntetický aparát, kde se podle opsaného pořadí zahájí proteosyntéza.

Iniciace a přepis[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Iniciance transkripce.
Elongace transkripce.
Terminace transkripce.

Transkripce je enzymatický proces, kdy je jako enzym využívána RNA polymeráza (DNA-dependentní RNA-polymerasa). Prozkoumávání řetězce probíhá od konce 5' ke konci 3'. RNA polymeráza hledá v DNA startovní sekvenci nukleotidů, tzv. promotor (za jeho rozpoznání je zodpovědná podjednotka enzymu – tzv. sigma faktor). Ačkoli je molekula DNA dvouřetězcová, je promotor asymetrický, z čehož plyne, že:

  • dochází vždy k přepisu jen z jednoho vláknavlákno pracovní (též negativní (-), antikódující či nesmyslné);
  • druhé vlákno pro transkripci tohoto genu význam nemávlákno paměťové (též pozitivní (+), kódující či smysluplné).

Po rozpoznání promotoru a rozpojování vodíkových můstků se podle komplementarity bází k pracovnímu vláknu DNA nasyntetizuje RNA vlákno. CAVE!!! → místo T je U! Jakmile polymeráza narazí na stop sekvenci v řetězci, dojde k zastavení přepisu a uvolněná RNA může putovat dále. Základními enzymy podílejícími se na transkripci jsou DNA-dependentní RNA-polymerasy I.– III.:

Označení Lokalizace Produkt
I. jadérko pre-rRNA
II. jádro pre-mRNA (hnRNA)
III. jádro pre-tRNA, 5S rRNA

Na transkripci eukaryot se podílí řada bílkovin – tzv. transkripční faktory (TF), jsou rozlišené římskými číslicemi a písmeny. Transkripce je zahájena navázáním TF IID do oblasti TATA boxu. Následuje připojení dalšího TF, RNA polymerasy a dalších TF. Transkripcí u eukaryot vznikají RNA prekurzorového typu, tj. takové, které se teprve posttranskripčními úpravami stávají definitivními funkčními molekulami.

Regulační sekvence[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Promotor[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Směřuje k 5' konci pracovního vlákna DNA před začátkem transkripce. Bývá proměnlivé délky, obvykle kolem 30–40 pb. Jeho funkcí je označení začátku transkripce a podílí se na regulaci její intenzity. V oblasti promotoru se často vyskytují tzv. signální sekvence:

  • 30–40 pb před začátkem transkripce bývá tzv. TATA box ← obsahuje vyšší množství T a A;
  • další známou signální sekvencí je CCAAT box ← obvykle na pozici 75–80 pb (u genů, které jsou touto signální sekvencí vybaveny, je její přítomnost podmínkou účinné transkripce).

Existuje řada genů, které neobsahují ani TATA ani CCAAT box – jedná se většinou o geny vyskytující se v každé buňce = housekeeping genes (např. geny determinující enzymy citrátového cyklu).

Enhancery = „zesilovače":[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jsou to úseky DNA, které mohou být od genu, který ovlivňují, značně vzdáleny. Jde o krátké sekvence, jejichž funkce není ovlivněna vzdáleností od řízeného genu. Mohou působit jak ve směru 5' → 3', tak i naopak, jejich účinek je podobný jako u promotoru.

Posttranskripční úpravy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

U bakterií a prokaryot obecně k žádným posttranskripčním úpravám mRNA nedochází. Zato u eukaryotních buněk je situace značně složitější. Primární transkript prochází tzv. sestřihem, kdy jsou z něj odstraněny nekódující sekvence. Lasovitým stáčením primárního transkriptu dochází k odstřižení intronů (části řetězce nekódující žádné aminokyseliny) Kódující úseky (exony) jsou pak pospojovány do finálního řetězce. Opět se zde uplatňují specifické sekvence, které označují hranice mezi introny a exony. Odstřižené introny jsou ihned odbourávány. Primární transkript je na 5' konci vybaven tzv. čepičkou vytvořenou zvláštním nukleotidem (7-methylguanosin, připojený třemi zbytky kyseliny fosforečné) a na opačném 3' konci je vybaven tzv. polyadenilovým koncem (několik set adeninových zbytků).

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Posttranskripční úpravy.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Zdroje[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11.02.2010]. <http://www.stefajir.cz>.
  • ŠÍPEK, Antonín. Transkripce a posttranskripční úpravy [online]. [cit. 18.04.2010]. <http://genetika.wz.cz/>.