Tinatawag ng mga biologist ang terminong "transkripsyon" na isang espesyal na yugto ng pagpapatupad ng namamana na impormasyon, ang esensya nito ay bumababa sa pagbabasa ng isang gene at pagbuo ng isang komplementaryong molekula ng RNA dito. Ito ay isang enzymatic na proseso na kinasasangkutan ng gawain ng maraming enzymes at biological mediator. Kasabay nito, karamihan sa mga biocatalyst at mekanismo na responsable para sa pag-trigger ng pagtitiklop ng gene ay hindi alam ng agham. Dahil dito, nananatiling makikita nang detalyado kung ano ang transkripsyon (sa biology) sa antas ng molekular.
Pagsasakatuparan ng genetic na impormasyon
Ang modernong agham tungkol sa transkripsyon, gayundin ang tungkol sa paghahatid ng namamana na impormasyon, ay hindi kilala. Karamihan sa data ay maaaring katawanin bilang isang pagkakasunud-sunod ng mga hakbang sa biosynthesis ng protina, na ginagawang posible na maunawaan ang mekanismo ng pagpapahayag ng gene. Ang synthesis ng protina ay isang halimbawa ng pagsasakatuparan ng namamana na impormasyon, dahil ang gene ay nag-encode ng pangunahing istraktura nito. Para sa bawat molekula ng protina, maging ito ay isang istrukturang protina, isang enzyme, otagapamagitan, mayroong pangunahing sequence ng amino acid na naitala sa mga gene.
Sa sandaling kinakailangan na muling i-synthesize ang protina na ito, magsisimula ang proseso ng "pag-unpack" ng DNA at pagbabasa ng code ng nais na gene, pagkatapos ay maganap ang transkripsyon. Sa biology, ang pamamaraan ng naturang proseso ay binubuo ng tatlong yugto, na karaniwang nakilala: pagsisimula, pagpahaba, pagwawakas. Gayunpaman, hindi pa posible na lumikha ng mga partikular na kundisyon para sa kanilang pagmamasid sa panahon ng eksperimento. Ang mga ito ay mga teoretikal na kalkulasyon na nagbibigay-daan sa isang mas mahusay na pag-unawa sa pakikilahok ng mga sistema ng enzyme sa proseso ng pagkopya ng isang gene sa isang template ng RNA. Sa kaibuturan nito, ang transkripsyon ay ang proseso ng RNA synthesis batay sa despiralized na 3'-5'-strand ng DNA.
Mekanismo ng transkripsyon
Maiintindihan mo kung ano ang transkripsyon (sa biology) gamit ang halimbawa ng messenger RNA synthesis. Nagsisimula ito sa "paglabas" ng gene at ang pagkakahanay ng istraktura ng molekula ng DNA. Sa nucleus, ang namamana na impormasyon ay matatagpuan sa condensed chromatin, at ang mga hindi aktibong gene ay siksik na "naka-pack" sa heterochromatin. Ang despiralization nito ay nagpapahintulot sa nais na gene na mailabas at magagamit para sa pagbabasa. Pagkatapos, hinahati ng isang espesyal na enzyme ang double-stranded DNA sa dalawang strand, pagkatapos nito ay binabasa ang 3'-5'-strand code.
Mula sa sandaling ito, magsisimula na ang mismong panahon ng transkripsyon. Binubuo ng enzyme na DNA-dependent na RNA polymerase ang panimulang seksyon ng RNA, kung saan nakakabit ang unang nucleotide, komplementaryong3'-5'-strand ng rehiyon ng template ng DNA. Dagdag pa, nabubuo ang RNA chain, na tumatagal ng ilang oras.
Ang kahalagahan ng transkripsyon sa biology ay ibinibigay hindi lamang sa pagsisimula ng RNA synthesis, kundi pati na rin sa pagwawakas nito. Ang pag-abot sa rehiyon ng pagtatapos ng gene ay nagsisimula sa pagwawakas ng pagbabasa at humahantong sa paglulunsad ng isang prosesong enzymatic na naglalayong tanggalin ang DNA-dependent na RNA polymerase mula sa molekula ng DNA. Ang nahahati na seksyon ng DNA ay ganap na "naka-crosslink". Gayundin, sa panahon ng transkripsyon, gumagana ang mga sistema ng enzyme na "nagsusuri" sa kawastuhan ng pagdaragdag ng mga nucleotides at, kung may mga error sa synthesis, "pumutol" ng mga hindi kinakailangang seksyon. Ang pag-unawa sa mga prosesong ito ay nagbibigay-daan sa amin na masagot ang tanong kung ano ang transkripsyon sa biology at kung paano ito kinokontrol.
Reverse transcription
Ang
Transcription ay ang pangunahing unibersal na mekanismo para sa paglilipat ng genetic na impormasyon mula sa isang carrier patungo sa isa pa, halimbawa mula sa DNA patungo sa RNA, tulad ng nangyayari sa mga eukaryotic cell. Gayunpaman, sa ilang mga virus, ang pagkakasunud-sunod ng paglipat ng gene ay maaaring baligtarin, iyon ay, ang code ay binabasa mula sa RNA hanggang sa single-stranded na DNA. Ang prosesong ito ay tinatawag na reverse transcription, at angkop na isaalang-alang ang halimbawa ng impeksyon sa tao na may HIV virus.
Ang reverse transcription scheme ay mukhang ang pagpapapasok ng isang virus sa cell at ang kasunod na synthesis ng DNA batay sa RNA nito gamit ang enzyme reverse transcriptase (revertase). Ang biocatalyst na ito ay unang naroroon sa viral body at naisaaktibo kapag ito ay pumasok sa selula ng tao. Pinapayagan nitosynthesize ang isang molekula ng DNA na may genetic na impormasyon mula sa mga nucleotide na matatagpuan sa mga selula ng tao. Ang resulta ng matagumpay na pagkumpleto ng reverse transcription ay ang paggawa ng isang molekula ng DNA, na, sa pamamagitan ng integrase enzyme, ay ipinapasok sa DNA ng cell at binabago ito.
Ang kahalagahan ng transkripsyon sa genetic engineering
Mahalaga, ang ganitong uri ng reverse transcription sa biology ay humahantong sa tatlong mahahalagang konklusyon. Una, na ang mga virus sa mga terminong phylogenetic ay dapat na mas mataas kaysa sa mga single-celled na anyo ng buhay. Pangalawa, ito ay patunay ng posibilidad ng pagkakaroon ng isang matatag na single-stranded na molekula ng DNA. Noong nakaraan, mayroong isang opinyon na ang DNA ay maaaring umiral sa mahabang panahon lamang sa anyo ng isang double-stranded na istraktura.
Pangatlo, dahil ang isang virus ay hindi kailangang magkaroon ng impormasyon tungkol sa mga gene nito upang maisama sa DNA ng mga selula ng isang nahawaang organismo, mapapatunayan na ang mga arbitraryong gene ay maaaring maipasok sa genetic code ng anumang organismo sa pamamagitan ng reverse transkripsyon. Ang huling konklusyon ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga virus bilang mga tool sa genetic engineering para sa pag-embed ng ilang mga gene sa genome ng bacteria.
