транскрипция

Транскрипция – это процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве основной матрицы, в результате которого возникают матричная, рибосомная и транспортная РНК. Во время транскрипции происходят большие затраты энергии, но транскрибируется не вся молекула ДНК, а ее отдельные небольшие фрагменты – единицы транскрипции (транскриптоны). С точки зрения молекулярной биологии транскриптоны и есть гены.

Как и репликация ДНК, транскрипция основывается на способности азотистых оснований нуклеотидов к комплементарному связыванию. Для транскрипции характерна одна важная особенность: так как в РНК отсутствует тимидин, в процессе участвует другое основание – уридин. В процессе транскрипции двойная цепь ДНК разрывается, и синтез РНК осуществляется по одной цепи, которая носит название «кодирующая цепь». Кодирующей цепью становится та, на которой находится промотор.

Цикл транскрипции делится на три стадии: инициация, элонгация и терминация. Перед началом самой первой стадии происходит процесс узнавания промотора (подготовительная стадия). В это время РНК-полимераза узнает промотор и связывается с ним, при этом происходит одновременный процесс локальногорасплетания ДНК примерно на 10 нуклеотидных пар.

Далее на стадии инициации образуются несколько начальных РНК-звеньев – после этого полимераза-ДНК становится стабильной и теряет свойство распадаться. В процессе элонгации происходит дальнейшее расплетание ДНК и синтез РНК по кодирующей цепи.
После того, как полимераза достигает терминатора, она отщепляется от ДНК и синтезированная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму, после чего процесс транскрипции завершается.

Но по окончании этих процессов РНК еще не способны функционировать – для этого образовавшиеся пре-РНК должны пройти этап созревания. Созревание (или процессинг) – это совокупность биохимических реакций, во время которых новообразовавшиеся пре-РНК подвергаются химическим модификациям, укорачиваются, и в результате образуются полноценные функциональные РНК.
У рибосомных и транспортных РНК процессинг происходит по одной и той же схеме, а вот процесс созревания матричной РНК гораздо сложнее. В этом случае процессинг подразумевает гораздо больше этапов, и один из них подразумевает вырезание интронов – в этом процессе участвует четвертый известный тип РНК — малая ядерная РНК, которая удерживает концы, экзонов при вырезании интронов.