Was ist eine prokaryotische Transkription?
Im Gegensatz zu eukaryontischen Zellen enthält eine prokaryontische Zelle wie ein Bakterium im Allgemeinen keine individuellen Strukturen, die Organellen genannt werden. Es gibt typischerweise keinen Kern, keine Mitochondrien oder andere Bereiche, in denen separate Stoffwechselprozesse stattfinden. alles schwebt meistens frei in der Zellwand und der Plasmamembran. Wie bei eukaryontischen Zellen gibt es üblicherweise Stränge von Desoxyribonukleinsäure (DNA) sowie Ribonukleinsäure (RNA), die durch Transkription kopiert werden können. Die prokaryotische Transkription wird typischerweise durch ein Enzym namens prokaryotische RNA-Polymerase gesteuert, das die Transkription von DNA initiieren muss, während die Beendigung des Prozesses normalerweise durch andere Sequenzen von Nukleotiden ausgelöst wird.
Wenn das RNA-Polymeraseenzym die Länge eines DNA-Strangs durchläuft, löst es ihn an der Transkriptionsstelle und es können Boten-, Transfer- und ribosomale RNA hergestellt werden. Bei der prokaryotischen Transkription gibt es typischerweise zwei Arten von Enzymen. Eines davon ist ein Kernenzym, das Kopien anfertigen kann, aber nicht in der Lage ist, die entsprechende Stelle auf einem Gen zu finden. Eine Holoenzymform des Moleküls ist häufig in der Lage, die Transkription in der spezifischen Region zu initiieren, und wurde daher entwickelt, um die Promotorsequenzen zu lokalisieren, die dem Molekül mitteilen, wann mit dem Kopieren der DNA begonnen werden soll. Das Holoenzym führt diese Funktion über eine Komponente aus, die als Sigma bezeichnet wird.
Die prokaryotische Transkription beginnt, wenn die RNA-Polymerase an die DNA-Promotorstelle bindet. Das Molekül und die doppelsträngige Struktur, die als geschlossener Komplex bezeichnet wird, können dann in Wechselwirkung treten, und die DNA wird in eine einzelsträngige Sequenz geöffnet, in deren Nähe die Transkription beginnt. Dies nennt man einen offenen Komplex. Das Enzym beginnt den Transkriptionsprozess typischerweise mit der Erzeugung von etwa 10 unbrauchbaren Transkripten, die durch ein Protein daran gehindert werden, den Komplex zu verlassen.
Sobald dieses Protein freigesetzt ist, setzt das Enzym die Transkription fort. Es gibt manchmal Unterschiede darin, wie stark die RNA-Polymerase und die Proteine an DNA binden. Die Stärke dieser Bindung kann mit der statistischen Wahrscheinlichkeit in Beziehung gesetzt werden, dass sich eine bestimmte Basis an einem bestimmten Ort befindet. Wie eng die Basen mit dieser Konsensussequenz übereinstimmen, hängt oft davon ab, wie stark die Bindung sein wird.
Die prokaryotische Transkription von RNA erfolgt normalerweise bei etwa 40 Nukleotiden pro Sekunde. Einige Proteine können die Geschwindigkeit ändern, mit der dies geschieht, und die Geschwindigkeit des Kopierens bestimmter Sequenzen kann ebenfalls unterschiedlich sein. Regulatorgene verändern oft die Art und Weise, wie Sequenzen exprimiert werden, je nachdem, was die Zelle benötigt. Die prokaryotische Transkription kann entweder beendet werden, wenn Sequenzen in der RNA die Trennung des Molekülkomplexes und der DNA bewirken, oder wenn ein spezifisches Protein an das RNA-Polymerase-Enzym bindet und dieses erreicht.