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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