Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvilket enzym er ansvarlig for forlængelse af RNA-kæden?

Ribonukleinsyre, eller RNA, spiller flere vitale roller i livet af en celle. Det virker som en messenger, der gengiver den genetiske kode fra deoxyribonukleinsyre eller DNA til cellens proteinsyntetiseringsmaskineri. Ribosomal RNA forbindes med proteiner til dannelse af ribosomer, cellens proteinfabrikker. Transfer RNA transporterer aminosyrer til voksende proteinstrenger, da ribosomer oversætter messenger-RNA. Andre former for RNA hjælper med at styre celleaktiviteten. Enzymen RNA-polymerase eller RNAP, som har flere former, er ansvarlig for at forlænge RNA-kæden under transkriptionen af ​​DNA.

RNA-polymerase struktur

I eukaryote celler - det vil sige celler med organiserede kerner - de forskellige RNAP typer er mærket I til V. Hver har en lidt anden struktur og hver skaber et andet sæt RNA'er. For eksempel er RNAP II ansvarlig for at oprette messenger RNA eller mRNA. Prokaryote celler (som ikke har organiserede kerner) har en type RNAP. Enzymet består af flere proteinunderenheder, der udfører forskellige funktioner under transkription. Et aktivt sted indeholdende et magnesiumatom er placeringen i enzymet, hvor RNA forlænger. Det aktive site tilføjer sukkerphosphatgrupper til den voksende RNA-streng og føjer nukleotidbaser i henhold til baseparringsreglerne.

Baseparation

DNA er et langt molekyle med en rygrad bestående af vekslende sukker og fosfat enheder. Et af fire nukleotidbaser - enkelt- eller dobbeltbindede molekyler indeholdende nitrogen - hænger af hver sukker enhed. De fire DNA baser er mærket A, T, C og G. Sekvensen af ​​basepar langs DNA molekylet dikterer sekvensen af ​​aminosyrer i proteinerne syntetiseret af cellen. DNA eksisterer normalt som en dobbelt helix, hvor baserne af to tråde binder til hinanden i henhold til basisparringsregler: A- og T-baserne danner ét sæt par, mens C og G danner det andet sæt. RNA er et beslægtet enkeltstrenget molekyle, der observerer de samme baseparringsregler under DNA-transkription, undtagen substitutionen af ​​U-basen for T i RNA.

Transkriptionsinitiering

Proteininitiering faktorer skal danne et kompleks med et molekyle af RNA-polymerase inden transkription kan begynde. Disse faktorer gør det muligt for enzymet at binde til promotorregioner - vedhæftede punkter for forskellige transkriptionsenheder - på en DNA-streng. Transskriptionsenheder er sekvenser af et eller flere gener, som er de proteinspecifikke dele af en DNA-streng. RNA-polymerasekomplekset skaber en transkriptionsboble ved at udpakke en del af DNA-dobbelt helix ved starten af ​​transkriptionsenheden. Enzymkomplekset begynder derefter at samle RNA ved at læse DNA-skabelonstrengen en base ad gangen.

Forlængelse og afslutning

RNA-polymerasekomplekset kan gøre mange falske starter, før forlængelsen begynder. I en falsk start transcriberer enzymet ca. 10 baser og afbryder derefter processen og genstarter. Forlængelse kan kun begynde, når RNAP frigiver de initierende proteinfaktorer, som forankrer den til DNA-promotorregionen. Når forlængelsen er på vej, anvender enzymet forlængelsesfaktorer for at hjælpe med at flytte transkriptionsboblen ned DNA-strengen. Det bevægelige RNAP-molekyle forlænger den nye RNA-streng ved at tilsætte sukkerphosphat-enheder og nukleotidbaser, som supplerer baserne på DNA-skabelonen. Hvis RNAP opdager en fejlagtig base, kan den kløve og genindlæse det errant RNA segment. Transskription slutter, når enzymet læser en stop-sekvens på DNA-skabelonen. Ved ophør frigiver RNAP-enzymet RNA-transkriptet, proteinfaktorerne og DNA-skabelonen.

Klik for at udvide hele teksten