Co je transkripce v biologii, její význam v životě organismů

Termín "transkripční" biologové nazývají zvláštní fázi realizace dědičných informací, jejichž podstatou je číst gen a budovat doplňkovou molekulu RNA. Jedná se o enzymatický proces spojený s prací mnoha enzymů a biologických zprostředkovatelů. Většina biokatalyzátorů a mechanismů, které jsou odpovědné za zahájení replikace genů, však vědě nejsou známy. Kvůli tomu zůstává být podrobně vidět, co je transkripce (v biologii)

Realizace genetické informace

Moderní věda o přepisu, stejně jako přenos dědičných informací, není dostatečně známá. Většina dat může být reprezentována jako sekvence biosyntézy proteinů, což nám umožňuje porozumět mechanismu exprese genů. Syntéza bílkovin je příkladem realizace dědičných informací, protože gen kóduje přesně svou primární strukturu. Pro každou molekulu proteinu, ať už jde o strukturní protein, enzym nebo mediátor, je v genech zaznamenána primární aminokyselinová sekvence.

Jakmile je potřeba znovu syntetizovat tento protein, začne proces "rozbalení" DNA a čtení kódu požadovaného genu, po kterém nastane transkripce. V biologii schéma tohoto procesu sestává ze tří fází, podmíněně přidělených: zahájení, prodloužení, ukončení. Je však nemožné vytvořit konkrétní podmínky pro jejich pozorování během experimentu. Jedná se spíše o teoretické výpočty, které umožňují lepší pochopení zapojení enzymatických systémů v procesu kopírování genu na RNA šablonu. V jeho jádru je transkripce procesem syntézy RNA na základě despiralizovaného řetězce 3rsquo-5rsquo-DNA.

Mechanismus transkripce

Chcete-li pochopit, co je přepis (v biologii), můžete použít příklad syntézy informačních RNA. Začíná to "uvolňováním" genu a vyrovnáním struktury molekuly DNA. V jádru se dědičná informace nachází v kondenzovaném chromatinu a neaktivní geny jsou kompaktně "zabaleny" do heterochromatinu. Jeho despiralizace umožňuje uvolnění požadovaného genu a jeho zpřístupnění pro čtení. Pak speciální enzym rozděluje dvojvláknovou DNA na dva řetězce, po čemž je čten řetězec 3rsquo-5rsquo.

Od tohoto okamžiku začne samotné období transkripce. RNA polymeráza závislá na enzymu DNA shromažďuje startovací místo RNA, k němuž je první prvek nukleotidu, komplementární k 3rsquo-5rsquo, připojen k řetězci templátové oblasti DNA. Dále vzrůstá řetězec RNA, který trvá několik hodin.

Význam transkripce v biologii je dána nejen v iniciaci syntézy RNA, ale také na jeho ukončení. Dosažení koncové oblasti genu iniciuje stop čtení a vede k zahájení enzymatického procesu zaměřeného na oddělení DNA-dependentní RNA polymerázy z DNA molekuly. Rozdělené místo DNA je zcela "šité". Také enzymatické systémy pracují v průběhu transkripce, který „ověření“ správnosti nukleotidů spojovacích a syntetizujících se chyba objeví „cut“ nepotřebné části. Pochopení těchto procesů nám umožňuje odpovědět na otázku, jaký je přepis v biologii a jak je regulován.

Reverzní přepis

Transkripce je základní univerzální mechanismus přenosu genetické informace z jednoho nosiče na jiný, například z DNA do RNA, jak se vyskytuje v eukaryotických buňkách. Avšak u některých virů může být sekvence genového přenosu obrácena, to znamená, že kód je čten z RNA do jednovláknové DNA. Tento proces se nazývá reverzní transkripce, a je vhodné považovat to za příklad lidské infekce HIV virem.

Schéma reverzní transkripce vypadá jako zavedení viru do buňky a následné syntézy DNA na základě jeho RNA za použití enzymové reverzní transkriptázy (revertázy). Tento biokatalyzátor je zpočátku přítomen ve virovém těle a aktivuje se, když vstupuje do lidské buňky. Umožňuje syntetizovat molekulu DNA s genetickou informací z nukleotidů nalezených v lidských buňkách. Úspěšné dokončení reverzní transkripci je poskytnout molekulu DNA, která se zavádí do integrázy enzymu do DNA buňky a mění ji.

Význam transkripce v genetickém inženýrství

Je důležité, aby takový přepis v biologii, který probíhá v opačném směru, nám umožnil udělat tři důležité závěry. Za prvé, že viry ve fylogenetickém plánu by měly být mnohem vyšší než jednobuněčné formy života. Za druhé, toto je důkazem možnosti stabilní jednovláknové molekuly DNA. Dříve bylo zjištěno, že DNA může existovat po dlouhou dobu pouze ve formě dvouvláknové struktury.

Zatřetí, protože virus nemusí mít informace o svých genech, které mají být vloženy do DNA buněk infikovaného organismu, lze prokázat, že reverzní transkripcí je možné zavést libovolné geny do genetického kódu jakéhokoli organismu. Poslední závěr umožňuje použití virů jako nástrojů genetického inženýrství pro vkládání některých genů do genomu bakterií.