Hvad er transkriptionel regulering?
Transkriptionel regulering er et udtryk, der bruges til at beskrive et antal biologiske processer, hvorpå transkription, den proces, gennem hvilken de genetiske data, der er lagret i DNA, transkriberes til RNA, styres. Transkription er et af de vigtigste trin i biologiens centrale dogme, der beskriver den samlede proces, hvormed gener udtrykkes. De rå genetiske data er indeholdt i dobbeltstrenget DNA, men de er blandet med en hel del irrelevante data. Gennem transkription transkriberes dataene indeholdt i det dobbeltstrengede DNA til et enkeltstrenget RNA-molekyle, og de irrelevante data splittes ud. Oversættelse, det sidste store trin, forekommer, når RNA-transkripter bruges til at producere proteiner, de endelige genekspressionenheder, der tjener utallige funktioner inden for enhver organisme.
Regulering af genekspression kan forekomme på ethvert niveau i biologiens centrale dogme. Transkriptionel regulering er en specifik form for genregulering, der forekommer under transkriptionsprocessen ved at moderere transkriptionstakten. Undertiden involverer dette stop af transkription helt for at stoppe ekspressionen af et bestemt gen, mens andre gange kan det betyde aktivering af transkription for at aktivere gener, der kun bruges under visse miljøbetingelser. Transkriptionel regulering er effektiv, fordi det er det første store trin i genekspression. Det kræver signifikant mindre brug af biologiske ressourcer end regulering ved at forhindre translation eller regulering, der påvirker ydeevnen af allerede oversatte proteiner.
Transkriptionel regulering er utroligt vigtig for at bevare en organisms helbred og involverer mange forskellige faktorer. Der er for eksempel en tidsmæssig faktor til transkriptionel regulering; det er ofte vigtigt, at proteiner produceres i en bestemt hastighed for at opretholde forskellige vigtige biologiske funktioner. Ligeledes kan et svar på miljøfaktorer kræve, at transkription hurtigt igangsættes. Det er også vigtigt at sikre, at transkription finder sted i passende omfang; hvis der produceres for mange eller for få proteiner, kan vigtige ligevægter i kroppen blive påvirket negativt.
Der er mange forskellige mekanismer til transkriptionel regulering. Repressorer og enhancere er for eksempel specialiserede molekyler, som enten inhiberer eller forøger et proteins evne til at binde til et promotorsted på DNA for at indlede transkription. Transkriptionsfaktorer er nødvendige for at placere RNA-polymerase, det protein, der er ansvarligt for RNA-syntese, på et passende sted på en DNA-streng til transkriptionsinitiering. En højere koncentration af en given transskriptionsfaktor kan derefter resultere i en højere transskriptionshastighed.