Was ist der Transkriptionsprozess?
Der Transkriptionsprozess findet in allen Zellen statt und führt zur Produktion von RNA-Strängen. DNA in der Zelle liefert das Transkript oder die Blaupause, die die Sequenz der Nukleotide bestimmt, die zusammengefügt werden, um die RNA zu bilden. Je nach Zelltyp findet die Transkription entweder im Zellkern oder im Zytoplasma statt. Innerhalb von Eukaryoten - Zellen, die membrangebundene Organellen enthalten - findet im Zellkern eine Transkription statt. Bei Prokaryoten - Zellen, die keine Organellen enthalten - findet der Prozess im Zytoplasma statt.
Die Gene entlang der DNA-Stränge in der Zelle liefern den Code für die verschiedenen Proteine, die die Zelle produziert. Bei der Proteinbildung gibt es zwei Schritte: den Transkriptionsprozess und die Translation der produzierten RNA. Messenger-RNA (mRNA), ribosomale RNA (rRNA) und Transfer-RNA (tRNA) sind die drei Arten von RNA, die produziert werden können. Alle drei sind notwendig, um Proteine im Zytoplasma zu erzeugen.
Der Transkriptionsprozess umfasst mehrere unterschiedliche Schritte, die von Enzymen gesteuert werden, die als RNA-Polymerasen bezeichnet werden. Um den Transkriptionsprozess zu starten, bindet die RNA-Polymerase an einer spezifischen Region, die als Promotor bezeichnet wird, an das DNA-Molekül. Diese Region befindet sich entlang des DNA-Strangs vor dem Ort, an dem das Gen transkribiert wird. Wenn sich die RNA-Polymerase an der Promotorregion anlagert, wird die doppelsträngige DNA abgewickelt und geöffnet, sodass sie sich entlang eines einzelnen Molekülstrangs bewegen kann.
Der einzelne DNA-Strang wird als Matrize für die Sequenz der RNA-Nukleotide verwendet, die zu einem neuen RNA-Strang zusammengefügt werden sollen. Für jedes DNA-Nukleotid gibt es ein entsprechendes RNA-Nukleotid, das zur Bildung des RNA-Moleküls verbunden wird, und sowohl DNA als auch RNA enthalten vier Nukleotide. Guanin, Cytosin und Adenin sind sowohl in DNA als auch in RNA enthalten. Thymin kommt nur in der DNA vor; RNA enthält Uracil anstelle von Thymin.
Während sich die RNA-Polymerase entlang des DNA-Strangs bewegt, bindet sie ein Guanin, wenn sie auf ein Cytosin trifft, und umgekehrt. Wenn ein Thymin im DNA-Strang vorkommt, wird der RNA-Kette ein Adenin zugesetzt. Wenn der DNA-Strang schließlich ein Adeninnukleotid aufweist, ist das entsprechende RNA-Nukleotid ein Uracil. Jedes der komplementären Nukleotide ist an die vorherigen in der Kette gebunden, bis der endgültige Terminationscode am DNA-Strang erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt bricht die RNA-Polymerase vom DNA-Molekül ab und der neue RNA-Strang wird freigesetzt.