Transcriptia

In cadrul acestui proces, o secventa liniara de nucleotide din ADN este copiata complementar si antiparalel intr-o secventa liniara sau o catena de ARNm.

Informatia din ARNm este decodificata cu ajutorul codului genetic, rezultand o secventa liniara de aminoacizi sau un polipeptid.

Transcriptia este procesul de copiere a informatiei genetice a unei gene sub forma codificata complementara si antiparalela intr-o molecula de ARNm. Transcriptia are loc in general in nucleu

ARN-ul este un polimer de ribonucleotide alcatuit din 3 componente:un glucid-riboza, un rest fosfat si o baza azotata purinica sau pirimidinica-A,G,C si U in loc de T.

Prin polimerizarea ribonucleotidelor in directia 5’-3’ rezulta o monocatena de ARN in general de dimensiuni mici sau scurte.

Exista mai multe tipuri de ARN cu functii diferite:

-ARNm-este codant deoarece prin translatie va determina sinteza unui polipeptid

-ARNr-este implicat in formarea ribozomilor

-ARNt-intervine in transportul aminoacizilor la ribozomi in procesul translatiei

Pentru a sintetiza in vivo ARNm sunt necesare:

1.ADN ca model sau matrita pe care sa se desfasoare sinteza

2.enzima ARN-polimeraza2

3.factori de transcriptie care orienteaza si activeaza enzima

4.ribonucleotide activate care prin polimerizare sa alcatuiasca catena de ARN

In procesul transcriptiei numai una din cele 2 catene de ADN din dublul helix, catena 3’-5’ sau catena non-sens va fi transcrisa si va servi ca matrita pentru sinteza unei catene complementare si antiparalele 5’-3’ de ARNm.

La celulele eucariote, transcriptia se desfasoara in 2 mari etape determinate de structura discontinua a genelor:

I.formarea ARNm precursor(pre-ARNm) sau transcript primar, prin copierea integrala a genei(introni+exoni)

II.maturarea ARNm precursor cu formarea in final a ARNm matur care va trece in citoplasma si va participa la translatie.

I.Formarea ARNm

-incepe prin despiralizarea zonei de ADN care contine gena sau genele ce vor fi transcrise;

-aceasta despiralizare se face cu ajutorul unor factori de transcriptie care reduc gradul de condensare si de compactare a filamentelor cu nucleozomi

-aceatsa etapa se desfasoara la arandul sau in 3 stadii sau subetape

1.initierea transcriptiei

Primul nucleotid de la nivelul genei cu care incepe transcriptia reprezinta situsul de initiere a transcriptiei si este numerotat +1 in timp ce nucleotidul care il precede este notat -1.

Primul pas al initierii consta in fixarea enzimei ARN-polimeraza la nivelul regiunii promotorului spre capatul 5’ al genei, in amonte de situsul de initiere

ARN-polimeraza nu poate recunoaste direct promotorul si nici nu poate initia singura transcriptia. Din acest motiv sunt necesari o serie de facttori de transcriptie care se fixeaza pe secventele promotorului pentru a activa si a ghida enzima.

Astfel activata si pozitionata, poate incepe transcriptia incepand cu nucleotidul +1 la nivelul situsului de initiere.

2.elongatia

Dupa fixarea ARN-polimerazei la promotor, cele 2 catene ale moleculei de ADN se desfac prin ruperea legaturilor de H dintre bazele azotate complementare pe o regiune limitata, eliberandu-se catena ce urmeaza a fi copiata, catena de ADN 3’-5’ care va servi ca matrita sau tipar pentru aranjarea secventiala si complementara a ribonucleotidelor activate.

Ulterior, acestea vor fi polimerizate prin intermediul ARN-polimeraazei, formandu-se catena de ARNm.

Trancriptia se face numai in directia5’->3’ deci ARNm este antiparalel cu catena de ADN transcrisa.

Odata sintetizat, ARNm se desprinde treptat de pe catena ADN matrita, ramanand totusi fixat de aceasta temporar, numai la capatul 3’. In acelasi timp, cele doua catene de ADN se reunesc, refacand dublul helix.

Catena de ARN precursor din care gena initiala este copiata integral exon-intron.

3.terminarea transcriptiei

Se face atunci cand ARN-polimeraza intalneste situsul de terminare a transcriptiei dinspre capatul 3’ al genei.