Transkription (Biologie)
Transkription ist, wenn RNA aus DNA hergestellt wird. Die Information wird von einem Molekül auf das andere kopiert. Die DNA-Sequenz wird von einem speziellen Enzym namens RNA-Polymerase kopiert, um einen passenden RNA-Strang herzustellen.
"Alle Lebewesen, mit ihren unzähligen Variationen, benutzen eine fast identische mikroskopische Maschine, um ihre Gene abzulesen. Diese Maschine - die RNA-Polymerase - ist für einen Prozess namens Transkription verantwortlich, der durch die Herstellung von RNA aus der DNA den ersten Schritt zum Lesen des Bauplans des Lebens macht, der in all unseren Genen kodiert ist".
Der passende RNA-Strang ist eine 'Prä-Messenger-RNA'. Als nächstes werden die nicht-kodierenden Introns durch ein Spleißosom herausgeschnitten. Die verbleibenden Exons werden zu einer Boten-RNA zusammengesetzt.
Das Produkt wird Boten-RNA (mRNA) genannt, weil es eine genetische Botschaft von der DNA an die Proteinherstellungsmaschinerie der Zelle überträgt. Die Transkription ist der erste Schritt, der zur Expression der Gene führt.
Der Abschnitt der DNA, der in ein RNA-Molekül transkribiert wird, wird als Transkriptionseinheit bezeichnet. Diese enthält:
- Sequenzen, die die Proteinsynthese regulieren
- Sequenzen, die nicht kodieren: Introns
- Sequenzen, die für Aminosäuresequenzen im Protein kodieren. Sie werden Exons genannt.
Wie bei der DNA-Replikation wird nur einer der beiden DNA-Stränge transkribiert. Dieser Strang wird als Template-Strang bezeichnet, weil er die Vorlage für die Anordnung der Nukleotidsequenz in einem RNA-Transkript liefert. Der andere Strang wird als kodierender Strang bezeichnet. Seine Sequenz ist die gleiche wie die des neu erstellten RNA-Transkripts (mit Ausnahme von Thymin als Ersatz für Uracil).
Der DNA-Template-Strang wird von der RNA-Polymerase in 3' → 5'-Richtung gelesen und der neue RNA-Strang in 5' → 3'-Richtung synthetisiert. Die RNA-Polymerase bindet an das 3'-Ende eines Gens (Promotor) auf dem DNA-Matrizenstrang und wandert in Richtung des 5'-Endes.
Roger D. Kornberg erhielt 2006 den Nobelpreis für Chemie "für seine Studien über die molekularen Grundlagen der eukaryotischen Transkription".
Einfaches Diagramm der Transkriptionsdehnung
Einfaches Diagramm der Transkriptionsbeendigung
RNA-Polymerase (RNAP) in Aktion. Sie baut aus einer DNA-Helix ein Boten-RNA-Molekül auf. Ein Teil des Enzyms wurde transparent gemacht, so dass die RNA und die DNA sichtbar sind. Das Magnesium-Ion (gelb) befindet sich am aktiven Zentrum des Enzyms.
Einfaches Diagramm des Transkriptionsbeginns. RNAP = RNA-Polymerase
Verwandte Seiten
Fragen und Antworten
F: Was ist Transkription?
A: Transkription ist der Prozess der Herstellung eines passenden RNA-Strangs aus einer DNA-Sequenz mithilfe eines Enzyms namens RNA-Polymerase.
F: Was wird aus dem passenden RNA-Strang, der durch die Transkription entsteht?
A: Der durch die Transkription entstandene passende RNA-Strang wird zu einer 'Prä-Messenger-RNA'.
F: Was geschieht mit der Prä-Messenger-RNA, nachdem sie hergestellt wurde?
A: Nach der Herstellung werden die nicht codierenden Introns durch ein Spleißosom aus der Prä-Messenger-RNA entfernt und die verbleibenden Exons zu einer Boten-RNA (mRNA) zusammengefügt.
F: Was macht die mRNA?
A: Die Boten-RNA (mRNA) übermittelt eine genetische Botschaft von der DNA an den Proteinbildungsapparat der Zelle. Sie benötigt diese Nachricht, damit Gene exprimiert werden können.
F: Was ist eine Transkriptionseinheit?
A: Eine Transkriptionseinheit ist ein Abschnitt der DNA, der in ein mRNA-Molekül umgeschrieben wird. Sie enthält Sequenzen, die die Proteinsynthese regulieren, Sequenzen, die nicht codieren (Introns), und Sequenzen, die für Aminosäuresequenzen in Proteinen codieren (Exons).
F: Von welchem DNA-Strang liest die mRNA während der Transkription ab?
A: Während der Transkription liest die mRNA von einem der beiden DNA-Stränge ab, der als Vorlagenstrang bezeichnet wird, weil er die Vorlage für die Anordnung der Nukleotide in einem mRNA-Transkript liefert. Der andere Strang wird als kodierender Strang bezeichnet und seine Sequenz entspricht der des neu erstellten mRNA-Transkripts, außer dass Thymin durch Uracil ersetzt wurde.
F: Wer erhielt den Nobelpreis für Chemie 2006 im Zusammenhang mit der eukaryotischen Transkription?
A: Roger D. Kornberg erhielt den Nobelpreis für Chemie 2006 für die eukaryotische Transkription.
