Transcriptie is het biochemische proces van het overbrengen van de informatie in een DNA-sequentie naar een RNA-molecuul. Het RNA-molecuul kan het eindproduct zijn, of in het geval van boodschapper-RNA (mRNA), het kan worden gebruikt in het proces van translatie voor het produceren van eiwitten. RNA Polymerase is een eiwitcomplex dat het belangrijkste werk uitvoert van het lezen van een DNA-sjabloon en het synthetiseren van RNA, maar er zijn ook aanvullende eiwitten nodig.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Transcriptie kent drie hoofdfasen: initiatie, verlenging en terminatie.

Initiatie

Vlak voor de start binden RNA-polymerase en bijkomende eiwitten zich aan een DNA-molecuul stroomopwaarts van het initiatiepunt. Het DNA wordt afgewikkeld om de te transcriberen streng af te scheiden en bloot te leggen. Vervolgens bindt het RNA-polymerasecomplex aan een promotersequentie, die initiatie van transcriptie tot stand brengt. Polymerase begint een RNA-streng te synthetiseren die complementair is aan één kant van de DNA-streng en zich verplaatst naar het coderende sequentiedeel van het gen dat wordt getranscribeerd.

Verlenging van

Tijdens verlenging, is een langer wordend RNA-molecuul geproduceerd door DNA-polymerase terwijl het de DNA-tripletcode op de matrijsstreng leest. Het polymerase zal het sjabloon blijven lezen totdat het een sequentie bereikt die een signaal verschaft dat aangeeft dat het getranscribeerde gebied aan een uiteinde is. Een ander RNA-polymerase kan zich hechten aan de promotor om te beginnen met het synthetiseren van een ander RNA voordat de eerste is voltooid.

Beëindiging

Beëindiging van de transcriptie wordt geactiveerd wanneer het RNA-polymerase een bepaalde DNA-sequentie tegenkomt, waardoor de polymerase om de affiniteit voor de DNA-template te verliezen. Op dit punt wordt RNA-polymerase losgemaakt van het DNA en wordt het RNA-molecuul vrijgegeven voor translatie of post-transcriptionele verwerking.

Transcriptiefactoren

Andere eiwitten naast RNA-polymerase zijn vereist voor transcriptie. Deze eiwitten worden transcriptiefactoren genoemd. Ze kunnen binden aan RNA-polymerase, interageren met andere transcriptiefactoren of direct binden aan DNA om de transcriptie te beïnvloeden. Transcriptiefactoren zijn vereist voor een goede assemblage van het initiatiecomplex en hebben belangrijke functies bij verlenging en terminatie.

Regulatie van transcriptie

De efficiëntie en mate waarin transcriptie optreedt, wordt geregeld door de bovengenoemde transcriptie factoren evenals DNA-bindende eiwitten. Suppressor-eiwitten hechten zich aan DNA om initiatie te blokkeren, waardoor wordt voorkomen dat bepaalde genen worden getranscribeerd. Andere moleculen kunnen interageren met suppressors, waardoor ze hun DNA-bindingssites verlaten, waardoor de transcriptie kan doorgaan.

Eukaryote en prokaryote transcriptie

De verschillende celorganisatie en complexiteit van eukaryoten en prokaryoten zorgen voor een aantal significante verschillen in transcriptie. Transcriptie vindt plaats in de kern in eukaryoten en in het cytoplasma in prokaryoten (omdat ze geen kern hebben). Eukaryoot mRNA is post-transcriptioneel gemodificeerd met een 3-foot poly-A staart en 5-foot cap. Eukaryoot RNA bevat vaak niet-eiwitcoderingssecties die introns worden genoemd en die na transcriptie worden verwijderd. Dergelijke modificaties worden niet gemaakt in prokaryoten. Prokaryote transcriptie vereist minder eiwitten dan eukaryote transcriptie.