Biologer kalder udtrykket "transkription" for et særligt trin i implementeringen af arvelig information, hvis essens handler om at læse et gen og opbygge et komplementært RNA-molekyle til det. Det er en enzymatisk proces, der involverer arbejdet af mange enzymer og biologiske mediatorer. Samtidig er de fleste af de biokatalysatorer og mekanismer, der er ansvarlige for at udløse genreplikation, ukendte for videnskaben. På grund af dette er det tilbage at se i detaljer, hvad transskription er (i biologi) på molekylært niveau.
Realisering af genetisk information
Moderne videnskab om transskription såvel som om overførsel af arvelig information er ikke velkendt. De fleste af dataene kan repræsenteres som en sekvens af trin i proteinbiosyntesen, hvilket gør det muligt at forstå mekanismen for genekspression. Proteinsyntese er et eksempel på realisering af arvelig information, da genet koder for dets primære struktur. For hvert proteinmolekyle, det være sig et strukturprotein, et enzym ellermediator, er der en primær aminosyresekvens registreret i generne.
Så snart det bliver nødvendigt at re-syntetisere dette protein, starter processen med at "udpakke" DNA'et og læse koden for det ønskede gen, hvorefter transskription sker. I biologien består skemaet af en sådan proces af tre stadier, konventionelt identificeret: initiering, forlængelse, afslutning. Det er dog endnu ikke muligt at skabe specifikke betingelser for deres observation under forsøget. Disse er ret teoretiske beregninger, der tillader en bedre forståelse af enzymsystemernes deltagelse i processen med at kopiere et gen til en RNA-skabelon. I sin kerne er transkription processen med RNA-syntese baseret på den despiraliserede 3'-5'-streng af DNA.
Transskriptionsmekanisme
Du kan forstå, hvad transkription er (i biologi) ved at bruge eksemplet med messenger-RNA-syntese. Det begynder med "frigivelsen" af genet og tilpasningen af strukturen af DNA-molekylet. I kernen er arvelig information placeret i kondenseret kromatin, og inaktive gener er kompakt "pakket" ind i heterochromatin. Dens despiralisering gør det muligt at frigive det ønskede gen og gøre det tilgængeligt for læsning. Derefter deler et særligt enzym det dobbeltstrengede DNA i to strenge, hvorefter 3'-5'-strengskoden aflæses.
Fra dette øjeblik begynder selve transskriptionsperioden. Enzymet DNA-afhængige RNA-polymerase samler startsektionen af RNA, hvortil det første nukleotid er knyttet, komplementært3'-5'-streng af DNA-templateregionen. Yderligere opbygges RNA-kæden, som varer i flere timer.
Betydningen af transkription i biologi er ikke kun givet til initieringen af RNA-syntese, men også til dens afslutning. At nå den terminerende region af genet initierer afslutningen af aflæsningen og fører til lanceringen af en enzymatisk proces, der sigter mod at løsne den DNA-afhængige RNA-polymerase fra DNA-molekylet. Den opdelte del af DNA er fuldstændig "tværbundet". Under transskription fungerer enzymsystemer, der "kontrollerer" rigtigheden af tilføjelsen af nukleotider, og hvis der opstår syntesefejl, "skærer" unødvendige sektioner ud. At forstå disse processer giver os mulighed for at besvare spørgsmålet om, hvad transskription er i biologi, og hvordan det reguleres.
Omvendt transskription
Transkription er den grundlæggende universelle mekanisme til at overføre genetisk information fra en bærer til en anden, for eksempel fra DNA til RNA, som det sker i eukaryote celler. Men i nogle vira kan sekvensen af genoverførsel være omvendt, det vil sige, at koden læses fra RNA til enkeltstrenget DNA. Denne proces kaldes omvendt transkription, og det er passende at overveje eksemplet med human infektion med HIV-virus.
Det omvendte transkriptionsskema ligner introduktionen af en virus i cellen og den efterfølgende syntese af DNA baseret på dets RNA ved hjælp af enzymet revers transkriptase (revertase). Denne biokatalysator er oprindeligt til stede i den virale krop og aktiveres, når den kommer ind i den menneskelige celle. Det tilladersyntetisere et DNA-molekyle med genetisk information fra nukleotider fundet i menneskelige celler. Resultatet af den vellykkede gennemførelse af revers transkription er produktionen af et DNA-molekyle, som gennem integrase-enzymet indføres i cellens DNA og modificerer det.
Betydningen af transskription i genteknologi
Det er vigtigt, at denne form for omvendt transskription i biologi fører til tre vigtige konklusioner. For det første, at vira i fylogenetiske termer burde være meget højere end encellede livsformer. For det andet er dette bevis på muligheden for eksistensen af et stabilt enkeltstrenget DNA-molekyle. Tidligere var der en opfattelse af, at DNA kun kan eksistere i lang tid i form af en dobbeltstrenget struktur.
For det tredje, da en virus ikke behøver at have information om sine gener for at kunne integreres i DNA'et af celler fra en inficeret organisme, kan det bevises, at vilkårlige gener kan indføres i den genetiske kode for enhver organisme ved omvendt transskription. Sidstnævnte konklusion tillader brugen af vira som gensplejsningsværktøjer til at indlejre visse gener i bakteriers genom.
