Transkripsjon (genetikk)

Transkripsjon er en biologisk prosess der et gen – det vil si en sammenhengende del av DNAet i cellekjernen – «omskrives» til RNA-molekyler. Disse vandrer ut av kjernen og brukes videre i produksjon av proteiner. Et protein består av ett eller flere polypeptider bundet sammen med ulike kjemiske bindinger. Hvert gen inneholder koden for ett polypeptid.

DNA med nukleinsyrene A (adenin), C (cytosin), G (guanin) og T (thymin) blir oversatt til RNA med hhv. U (uracil), G, C, og A. Videre oversettes RNA til polypeptider bestående av aminosyrer i henhold til genetisk kode i en prosess kalt translasjon.

Det sentrale teoremet i genetikken går ut på at gener bare kan oversettes fra DNA til RNA eller omvendt, og videre til proteiner, men aldri fra proteiner tilbake til RNA eller DNA.

Noen definisjoner

• Gen: et område i DNA som koder for et bestemt protein.
• RNA polymerase: et enzym som styrer dannelsen av RNA fra informasjon som er lagret i DNA.
• Promotor: område i DNA som er viktig for at transkripsjon skal starte. Fungerer som bindesete for RNA polymerase og transkripsjonsregulerende proteiner.
• Transkripsjonsfaktor: generell betegnelse på proteiner som er involvert i reguleringen av gentranskripsjon.

Prokaryot transkripsjon

Start

1. RNA polymerase (RNA pol) binder til spesifikke sekvenser i DNA. På dette tidspunktet er DNA dobbelttrådet. Genet er derfor ikke tilgjengelig for transkripsjon.
   • Prokaryoter har en enkelt RNA polymerase som syntetiserer både mRNA, rRNA og tRNA fra det bakterielle kromosomet. Polymerasen består av fem underenheter som har ulike oppgaver i bindingen til DNA og polymeriseringen av RNA.
   • Bindingen til DNA skjer i ’’promotorer’’, regioner som ligger oppstrøms (i forkant) av genet.
     • Promotorer er viktige reguleringspunkter for transkripsjonen.
2. DNA åpnes til en enkelttrådet struktur. RNA pol. kan starte elongeringen av RNA.

Binding av ulike transkripsjonsfaktorer til promotoren bidrar til å regulere uttrykket av genet. Transkripsjsjonsnivået avhenger også av hvor ”sterk” promotoren er, altså hvor mye den i seg selv påvirker genet. Stort sett avhenger dette av bindingsevne til RNA pol. og transkripsjonsfaktorer.

Terminering

To vanlige metoder for terminering av transkripsjon:

• "Rho-"u"avhengig": Sekvenser i DNA signaliserer transkripsjonsstopp. Terminatorsekvensene er gjerne palindromer som danner en loop og gjør at RNA pol. dissosierer.
• "Rho-avhengig": Ρ-faktoren, et protein, binder til spesifikke DNA-sekvenser og gjør at RNA pol. dissosierer.

I andre tilfeller stopper transkripsjonen når RNA pol. passerer områder i DNA med mange thymin etter hverandre eller andre spesifikke sekvenser. Vanligvis gjør slike sekvenser at det dannes loops i RNA og RNA pol. frigjøres.

Kilder

• Lodish et al. Molecular cell biology 4th ed. 2000. Freeman publishing.