Transkripsi

Bagaimana informasi dalam gen DNA disalin menjadi RNA — langkah pertama dalam ekspresi gen dan titik di mana banyak regulasi dilakukan.

Definition

Transkripsi adalah sintesis enzimatik molekul RNA menggunakan salah satu untai DNA sebagai templat, yang dilakukan oleh RNA polimerase dan menghasilkan RNA pembawa pesan, ribosom, transfer, dan RNA lainnya yang berasal dari informasi yang dikodekan dalam gen.

Scope

Area ini mencakup sintesis RNA yang bergantung pada DNA dari inisiasi hingga terminasi, termasuk RNA polimerase, pengenalan promotor dan faktor yang memilih di mana transkripsi dimulai, langkah elongasi, pematangan transkrip primer menjadi RNA fungsional, dan sinyal yang menghentikan sintesis. Ini memperlakukan transkripsi sebagai mekanisme dan titik kontrol; translasi hilir dan logika yang lebih luas dari jaringan regulasi dibahas di area tetangga.

Sub-topics

• Promoters and Transcription Factors
• RNA Polymerase and Transcription Initiation
• RNA Processing and Splicing
• Transcription Termination

Core questions

• Bagaimana RNA polimerase menemukan gen dan memulai sintesis di tempat yang tepat?
• Untai mana yang digunakan sebagai templat dan bagaimana RNA dibangun?
• Bagaimana transkrip primer diproses menjadi RNA yang matang dan fungsional?
• Bagaimana sel tahu di mana harus berhenti mentranskripsi?

Key theories

Dogma sentral — DNA ke RNA

Informasi sekuens mengalir dari DNA ke RNA melalui transkripsi, mendefinisikan RNA sebagai perantara yang membawa pesan genetik menuju sintesis protein, seperti yang diartikulasikan dalam pernyataan Crick tentang dogma sentral.

Sintesis untai tunggal yang diarahkan templat

RNA polimerase membaca satu untai DNA dan mensintesis RNA komplementer 5'→3' tanpa primer, mentranskripsi unit yang ditentukan daripada menyalin seluruh kromosom.

Mechanisms

Transkripsi berlangsung dalam tiga fase. Dalam inisiasi, RNA polimerase, dipandu oleh sekuens promotor dan (pada eukariota) faktor transkripsi umum, mengikat dan melelehkan DNA untuk membentuk kompleks terbuka dan memulai sintesis RNA. Dalam elongasi, polimerase bergerak di sepanjang templat, memperpanjang RNA dan mempertahankan gelembung transkripsi. Dalam terminasi, sinyal spesifik melepaskan polimerase dan transkrip yang telah selesai. Pada eukariota, transkrip primer selanjutnya diproses — penambahan tudung (capping), penyambungan (splicing), dan poliadenilasi — untuk menghasilkan RNA yang matang.

Clinical relevance

Karena transkripsi adalah titik kontrol utama ekspresi gen, komponen dan regulatornya adalah target obat yang tersebar luas dan mengalami disregulasi pada banyak penyakit; ini ditawarkan sebagai signifikansi daripada sebagai panduan klinis.

History

Penemuan RNA pembawa pesan dan RNA polimerase pada awal tahun 1960-an menetapkan transkripsi sebagai langkah yang berbeda; pernyataan ulang Crick pada tahun 1970 tentang dogma sentral menetapkan tempatnya dalam aliran informasi genetik, dan pekerjaan struktural selanjutnya pada RNA polimerase merinci mekanisme yang sekarang diajarkan sebagai standar.

Key figures

• Francis Crick
• Roger Kornberg
• Robert Roeder

Seminal works

• crick1970
• watson2013

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara transkripsi dan replikasi?

Replikasi menyalin seluruh genom ke dalam DNA untuk pembelahan sel, sementara transkripsi menyalin gen individual ke dalam RNA sebagai langkah pertama untuk mengekspresikannya.

Apakah seluruh molekul DNA ditranskripsi sekaligus?

Tidak. Transkripsi bekerja pada unit transkripsi yang ditentukan, dimulai pada promotor dan berakhir pada sinyal terminasi, sehingga hanya daerah tertentu yang disalin menjadi RNA pada waktu tertentu.