Duncan Smith/Stockbyte/Getty Images
Ribonukleinsyra (RNA) är avgörande för cellulärt liv, och fungerar som en budbärare som förmedlar genetisk information från DNA till cellens proteinsyntetiserande maskineri. Ribosomalt RNA kombineras med proteiner för att bilda ribosomer, cellens proteinfabriker. Transfer-RNA för aminosyror till ribosomer, vilket möjliggör översättning av budbärar-RNA till polypeptidkedjor. Andra RNA-arter reglerar cellulär aktivitet. Enzymet RNA-polymeras (RNAP), som finns i flera former, orkestrerar förlängningen av RNA-strängar under DNA-transkription.
I eukaryota celler klassificeras RNAP som I till V, var och en med en distinkt struktur och producerar en specifik klass av RNA. Till exempel syntetiserar RNAP II budbärar-RNA (mRNA). Prokaryota celler har en enda RNAP-typ. Enzymet omfattar flera proteinsubenheter som koordinerar olika funktioner under transkription. Ett magnesiumbundet aktivt ställe i komplexet lägger till sockerfosfatenheter till det begynnande RNA:t och lägger till nukleotidbaser i enlighet med basparningsregler.
DNA:s ryggrad består av alternerande socker- och fosfatrester, med fyra kvävehaltiga baser - adenin (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G) - bundna till varje socker. Sekvensen av baspar längs DNA dikterar aminosyrasekvensen för proteiner. DNA antar vanligtvis en dubbelhelixkonformation, där A parar med T och C parar med G. RNA, en enkelsträngad analog, följer samma parningslogik men ersätter tymin med uracil (U).
Initiering kräver ett komplex av proteininitieringsfaktorer och RNA-polymeras som känner igen promotorregioner på DNA. Dessa promotorer avgränsar transkriptionsenheter - kluster av en eller flera gener. RNAP-komplexet lindar upp ett kort segment av den dubbla helixen för att bilda en transkriptionsbubbla och läser sedan mallsträngen bas för bas för att påbörja RNA-syntesen.
Före verklig förlängning kan RNAP-komplexet utföra falska starter och transkribera ungefär tio nukleotider innan det avbryts och startas om. Förlängning börjar när de initierande faktorerna lossnar, vilket frigör RNAP för att rekrytera förlängningsfaktorer som underlättar bubblans rörelse längs DNA. Polymeraset förlänger sedan RNA-strängen och inkorporerar komplementära nukleotider. Om en felparning inträffar kan RNAP klyva och återsyntetisera det felaktiga segmentet. Transkriptionen avslutas när enzymet möter en stoppsekvens; det färdiga RNA-transkriptet, tillsammans med initieringsfaktorerna och DNA, frisätts.
