Transkripsiyon
Bir DNA genindeki bilginin RNA'ya nasıl kopyalandığını — gen ifadesinin ilk adımı ve düzenlemenin büyük kısmının gerçekleştiği nokta — açıklamaktadır.
Tanım
Transkripsiyon, RNA polimeraz tarafından gerçekleştirilen ve DNA'nın bir ipliğini kalıp olarak kullanarak bir RNA molekülünün enzimatik sentezidir; bu süreç, gen içinde kodlanmış bilgiden türeyen mesajcı, ribozomal, taşıyıcı ve diğer RNA'ları üretmektedir.
Kapsam
Bu alan, DNA'ya bağımlı RNA sentezini başlangıçtan sonlanmaya kadar kapsamaktadır; buna RNA polimerazlar, transkripsiyonun nerede başlayacağını belirleyen promotör ve faktör tanıma mekanizmaları, uzama adımı, birincil transkriptlerin işlevsel RNA'lara olgunlaşması ve sentezi durduran sinyaller dahildir. Transkripsiyonu bir mekanizma ve bir kontrol noktası olarak ele almaktadır. Aşağı akış çevirisi (translasyon) ve düzenleyici ağların daha geniş mantığı komşu alanlarda incelenmektedir.
Alt konular
Temel sorular
- RNA polimeraz bir geni nasıl bulur ve senteze doğru yerde nasıl başlar?
- Hangi iplik kalıp olarak kullanılır ve RNA nasıl inşa edilir?
- Birincil transkript olgun, işlevsel bir RNA'ya nasıl işlenir?
- Hücre transkripsiyonu nerede durduracağını nasıl bilir?
Temel kuramlar
- Merkezi dogma — DNA'dan RNA'ya
- Dizi bilgisi, transkripsiyon yoluyla DNA'dan RNA'ya akmaktadır; bu durum, RNA'yı Crick'in merkezi dogma ifadesinde belirtildiği gibi, genetik mesajı protein sentezine taşıyan aracı olarak tanımlamaktadır.
- Kalıp yönelimli, tek iplikli sentez
- RNA polimeraz, bir DNA ipliğini okur ve bir primer olmaksızın tamamlayıcı bir RNA'yı 5'→3' yönünde sentezler; bu süreç, tüm kromozomu kopyalamak yerine tanımlanmış birimleri transkribe etmektedir.
Mekanizmalar
Transkripsiyon üç aşamada ilerlemektedir. Başlangıçta (inisiyasyon), RNA polimeraz, promotör dizileri ve (ökaryotlarda) genel transkripsiyon faktörleri tarafından yönlendirilerek DNA'ya bağlanır, DNA'yı eriterek açık bir kompleks oluşturur ve RNA sentezine başlar. Uzama (elongasyon) aşamasında, polimeraz kalıp boyunca hareket eder, RNA'yı uzatır ve bir transkripsiyon balonu (transcription bubble) sürdürür. Sonlanma (terminasyon) aşamasında, belirli sinyaller polimerazı ve tamamlanmış transkripti serbest bırakır. Ökaryotlarda birincil transkript, olgun RNA'yı oluşturmak üzere daha ileri işlemlerden — başlık ekleme (capping), ekleme (splicing) ve poliadenilasyon — geçmektedir.
Klinik önem
Transkripsiyon, gen ifadesinin temel kontrol noktası olduğundan, bileşenleri ve düzenleyicileri yaygın ilaç hedefleridir ve birçok hastalıkta düzensiz çalışmaktadır. Bu bilgi, klinik bir rehberlikten ziyade, konunun önemi olarak sunulmaktadır.
Tarihçe
1960'ların başında mesajcı RNA ve RNA polimerazın keşfi, transkripsiyonu ayrı bir adım olarak belirlemiştir. Crick'in 1970'teki merkezi dogma yeniden ifadesi, genetik bilgi akışındaki yerini sağlamlaştırmış ve RNA polimeraz üzerindeki sonraki yapısal çalışmalar, günümüzde standart olarak öğretilen mekanizmayı detaylandırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Francis Crick
- Roger Kornberg
- Robert Roeder
İlgili konular
Temel eserler
- crick1970
- watson2013
Sıkça sorulan sorular
- Transkripsiyon ve replikasyon arasındaki fark nedir?
- Replikasyon, hücre bölünmesi için tüm genomu DNA'ya kopyalarken, transkripsiyon bireysel genleri ifade etmenin ilk adımı olarak RNA'ya kopyalamaktadır.
- Tüm DNA molekülü bir kerede transkribe edilir mi?
- Hayır. Transkripsiyon, promotörlerde başlayan ve sonlanma sinyallerinde biten tanımlanmış transkripsiyon birimleri üzerinde etki etmektedir; bu nedenle, herhangi bir zamanda yalnızca seçilmiş bölgeler RNA'ya kopyalanmaktadır.