Transkription

Definition

  • Umschreibung der DNA in mRNA; die DNA dient dabei nur als Vorlage, sie wird nicht verändert.

Ablauf

  • Die Transkription erfolgt am codierenden Strang der DNA in 5'→3'-Richtung.
  • Als Beispiel dient im folgenden ein typisches, für eine mRNA-codierendes Gen einer eukaryontischen Zelle:
    • Am 5'-Ende des Gens befindet sich die Promotor-Region, ein etwa 200 bp langer Abschnitt, der der Regulation dient.
    • Die eigentliche Transkription beginnt am 3'-Ende des Promotor-Bereichs; hier beginnt die der Bereich der eigentlichen genetischen Information.
    • RNA-Polymerase II bindet am 3'-Ende der Promotor-Region.
      • Wichtig für diese Bindung ist die sogenannte TATA-Box, eine kurze A- und T-reiche DNA-Sequenz, deren typische Basenfolge (Konsensus-Sequenz) "TATAAA" ist. Die genaue Basenfolge kann von Gen zu Gen etwas variieren.
      • Spezielle Proteine, basale Transkriptionsfaktoren genannt, sind für die Wechselwirkungen der RNA-Polymerase mit dieser Region notwendig.
      • Weitere Proteine können hemmend oder aktivierend in den Transkriptionsvorgang eingreifen.
    • Nach der Initiation wandert die RNA-Polymerase an der DNA entlang, wobei in einem kurzen Abschnitt um die RNA-Polymerase herum die DNA in Einzelstränge getrennt vorliegt.
    • Durch Basenpaarung am codierenden Strang werden die komplementären Nukleosid-triphosphate gebunden und schrittweise mit der wachsenden RNA verknüpft.
    • Bereits kurz nach dem Start der Elongation der RNA-Kette wird das 5'-Ende durch eine Kappe geschützt.
      • Diese Kappe besteht bei mRNAs aus einem 7-Methyl-GTP-Rest und schützt die RNA vor der Verdauung durch 5'-Exonukleasen.
    • Die Transkription stoppt nach Überschreiten der Polyadenylierungssequenz, die eine typische Basensequenz von "AATAAA" aufweist.
      • Nach dem Ende der Transkription wird dadurch am 3'-Ende ein "Polyadenylat-Schwanz" aus bis zu 200 AMP-Resten angefügt.
    • Hier wird das Transkript abgespalten, während die RNA-Polymerase erst ein kurzes Stück später am Transkriptionsende von der DNA abdissoziiert
  • Die erhaltene hnRNA enthält noch die Nukleotidsequenzen der Introns, die im Rahmen der RNA-Reifung entfernt werden müssen, da sie nicht für die Aminosäuresequenz des codierten Proteins benötigt werden.

Bemerkungen

 

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