Co to jest transkrypcja prokariotyczna?

W przeciwieństwie do komórek eukariotycznych, komórka prokariotyczna, taka jak bakteria, na ogół nie ma w sobie pojedynczych struktur zwanych organellami. Zazwyczaj nie ma jądra, mitochondriów ani innych obszarów, w których występują osobne procesy metaboliczne; wszystko w większości swobodnie unosi się w ścianie komórkowej i błonie plazmowej. Podobnie jak komórki eukariotyczne, zwykle istnieją nici kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), a także kwasu rybonukleinowego (RNA), które można skopiować przez transkrypcję. Transkrypcja prokariotyczna jest zwykle kontrolowana przez enzym zwany prokariotyczną polimerazą RNA, który musi inicjować transkrypcję DNA, podczas gdy zakończenie procesu jest zwykle wywoływane przez inne sekwencje nukleotydów.

Gdy enzym polimerazy RNA przemieszcza się wzdłuż nici DNA, rozplątuje go w miejscu transkrypcji i można wykonać przekaźnik, transfer i RNA rybosomalne. Zazwyczaj w transkrypcji prokariotycznej występują dwa typy enzymu; jeden jest podstawowym enzymem, który może wykonywać kopie, ale nie jest w stanie znaleźć odpowiedniego miejsca w genie. Holoenzymowa forma cząsteczki często jest w stanie zainicjować transkrypcję w określonym regionie, a zatem ma na celu zlokalizowanie sekwencji promotora, które mówią cząsteczce, kiedy rozpocząć kopiowanie DNA. Holoenzym wykonuje tę funkcję za pośrednictwem komponentu zwanego sigma.

Transkrypcja prokariotyczna rozpoczyna się, gdy polimeraza RNA przyłącza się do miejsca promotora DNA. Cząsteczka i struktura dwuniciowa, zwana kompleksem zamkniętym, mogą następnie oddziaływać, a DNA jest otwierane w sekwencję jednoniciową w pobliżu miejsca rozpoczęcia transkrypcji. Nazywa się to otwartym kompleksem. Enzym zazwyczaj rozpoczyna proces transkrypcji, tworząc około 10 bezużytecznych transkryptów, które są blokowane przed opuszczeniem kompleksu przez białko.

Po uwolnieniu tego białka enzym kontynuuje transkrypcję. Czasami istnieją różnice w tym, jak silnie polimeraza RNA i białka wiążą się z DNA; siła tego wiązania może być związana ze statystycznym prawdopodobieństwem, że pewna zasada będzie w danej lokalizacji. To, jak blisko zasady pasują do tej sekwencji konsensusu, często decyduje o sile wiązania.

Prokariotyczna transkrypcja RNA zwykle zachodzi przy około 40 nukleotydach na sekundę. Niektóre białka mogą zmieniać szybkość, z jaką to się dzieje, a prędkość kopiowania niektórych sekwencji może być również inna. Geny regulatora często zmieniają sposób ekspresji sekwencji w zależności od potrzeb komórki. Transkrypcja prokariotyczna może zostać zakończona, gdy sekwencje w RNA powodują rozdzielenie kompleksu molekularnego i DNA, lub gdy specyficzne białko wiąże się z enzymem polimerazy RNA i podróżuje w górę.