Ribonukleinsyra, eller RNA, spelar flera viktiga roller i cellens liv. Det fungerar som en budbärare, återlämnar den genetiska koden från deoxiribonukleinsyra eller DNA, till cellens proteinsyntetiseringsmaskin. Ribosomal RNA förenas med proteiner för att bilda ribosomer, cellens proteinfabriker. Överför RNA shuttles aminosyror till växande proteinsträngar, eftersom ribosomer översätter messenger-RNA. Andra former av RNA hjälper till att styra cellaktiviteten. Enzym RNA-polymeraset eller RNAP, som har flera former, är ansvarig för att förlänga RNA-kedjan under transkription av DNA.
RNA-polymerasstruktur
I eukaryota celler - det vill säga celler med organiserade kärnor - de olika RNAP-typerna är märkta med I till V. Varje har en något annorlunda struktur och skapar var och en en annan uppsättning RNA. Till exempel är RNAP II ansvarig för att skapa Messenger RNA, eller mRNA. Prokaryota celler (som inte har organiserade kärnor) har en typ av RNAP. Enzymet består av flera proteinunderenheter som utför olika funktioner under transkription. En aktiv plats innehållande en magnesiumatom är placeringen inom enzymet vid vilken RNA förlängs. Den aktiva platsen lägger till sockerfosfatgrupper i den växande RNA-strängen och fäster nukleotidbaser enligt basparringsreglerna.
Basparning
DNA är en lång molekyl med en ryggrad bestående av alternerande socker- och fosfatenheter. En av fyra nukleotidbaser - enkel- eller dubbelklassiga molekyler innehållande kväve - hänger av varje socker enhet. De fyra DNA-baserna är märkta A, T, C och G. Sekvensen av baspar längs DNA-molekylen dikterar sekvensen av aminosyror i proteinerna syntetiserade av cellen. DNA existerar vanligen som en dubbelhelikix i vilken baserna av två strängar binder till varandra enligt basparringsregler: A- och T-baserna bildar en uppsättning par medan C och G utgör den andra uppsättningen. RNA är en relaterad, enkelsträngad molekyl som observerar samma basparringsregler under DNA-transkription, med undantag för substitutionen av U-basen för T i RNA.
Transkriptionsinitiering
Proteininitiering faktorer måste bilda ett komplex med en molekyl av RNA-polymeras innan transkription kan börja. Dessa faktorer möjliggör för enzymet att binda till promotorregioner - fästpunkter för olika transkriptionsenheter - på en DNA-sträng. Transkriptionsenheter är sekvenser av en eller flera gener, vilka är de proteinspecifika delarna av en DNA-sträng. RNA-polymeras-komplexet skapar en transkriptionsbubbla genom att unzippa en del av DNA-dubbelhelix vid början av transkriptionsenheten. Enzymkomplexet börjar sedan sammansätta RNA genom att läsa DNA-mallsträngen en bas i taget.
Förlängning och upphörande
RNA-polymeras-komplexet kan göra många falska startar innan förlängningen börjar. I en falsk start transcriberar enzymet cirka 10 baser och avbryter sedan processen och startar om. Förlängning kan börja först när RNAP frisätter de initierande proteinfaktorerna som förankrar den till DNA-promotorområdet. När förlängning pågår, ansluter enzymet förlängningsfaktorer för att hjälpa transkriptionsbubblan att gå ner i DNA-strängen. Den rörliga RNAP-molekylen förlänger den nya RNA-strängen genom att tillsätta sockerfosfat-enheter och nukleotidbaser som kompletterar baserna på DNA-mallen. Om RNAP upptäcker en felbaserad bas kan den klyva och resynthesera det felaktiga RNA-segmentet. Transkriptionen slutar när enzymet läser en stoppsekvens på DNA-mallen. Vid avslutning frisätter RNAP-enzymet RNA-transkriptet, proteinfaktorerna och DNA-mallen.
