Wat is prokaryotische transcriptie?
In tegenstelling tot eukaryotische cellen heeft een prokaryotische cel zoals een bacterie over het algemeen geen individuele structuren die organellen worden genoemd. Er zijn meestal geen kern, mitochondriën of andere gebieden waar afzonderlijke metabole processen optreden; alles is meestal vrij zwevend in de celwand en plasmamembraan. Net als eukaryote cellen zijn er meestal strengen van deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA) die kunnen worden gekopieerd door transcriptie. Prokaryotische transcriptie wordt typisch gereguleerd door een enzym genaamd prokaryotische RNA-polymerase, dat de transcriptie van DNA moet initiëren, terwijl beëindiging van het proces meestal wordt veroorzaakt door andere sequenties van nucleotiden.
Wanneer het RNA-polymerase-enzym de lengte van een DNA-streng aflegt, ontrafelt het dit op de transcriptieplaats en kan messenger-, transfer- en ribosomaal RNA worden gemaakt. Er zijn typisch twee soorten van het enzym in prokaryotische transcriptie; één is een kernenzym dat kopieën kan maken maar niet in staat is om de juiste plaats op een gen te vinden. Een holoenzymvorm van het molecuul is vaak in staat om transcriptie in het specifieke gebied te initiëren en is daarom ontworpen om de promotorsequenties te lokaliseren die het molecuul vertellen wanneer het DNA moet worden gekopieerd. Het holoenzym voert deze functie uit via een component die een sigma wordt genoemd.
Prokaryote transcriptie begint wanneer de RNA-polymerase zich hecht aan de DNA-promoterplaats. Het molecuul en de dubbelstrengige structuur, een gesloten complex genoemd, kunnen vervolgens een interactie aangaan en het DNA wordt geopend in een enkelstrengige sequentie in de buurt van waar de transcriptie wordt gestart. Dit wordt een open complex genoemd. Het enzym begint typisch het transcriptieproces door ongeveer 10 onbruikbare transcripten te creëren, die worden geblokkeerd om het complex door een eiwit te verlaten.
Zodra dit eiwit is vrijgegeven, gaat het enzym door met transcriptie. Er zijn soms verschillen in hoe sterk de RNA-polymerase en eiwitten binden aan DNA; de sterkte van deze band kan worden gerelateerd aan de statistische waarschijnlijkheid dat een bepaalde basis zich op een bepaalde locatie bevindt. Hoe nauw de bases overeenkomen met deze consensussequentie bepaalt vaak hoe sterk de binding zal zijn.
Prokaryotische transcriptie van RNA vindt gewoonlijk plaats bij ongeveer 40 nucleotiden per seconde. Sommige eiwitten kunnen de snelheid waarmee dit gebeurt veranderen en de snelheid van het kopiëren van bepaalde sequenties kan ook verschillen. Regulatorgenen veranderen vaak hoe sequenties worden uitgedrukt afhankelijk van wat de cel nodig heeft. Prokaryotische transcriptie kan worden beëindigd, hetzij wanneer sequenties in het RNA het moleculaire complex en DNA doen scheiden, of wanneer een specifiek eiwit bindt aan en reist naar het RNA-polymerase-enzym.