DNA転写入門

RNA ポリメラーゼ II が DNA を RNA に転写する様子。

セルヴァネグラ/ゲッティイメージズ

DNA は 4 つの ヌクレオチド 対になってDNAにその性質を与える塩基 二重らせん 形。これらのベースは次のとおりです。 アデニン (A) 、 グアニン (G) 、 シトシン (C) 、 と チミン (T) .アデニンはチミンと対になる （で） シトシンとグアニンのペア (CG) .ヌクレオチド塩基配列は、 遺伝コード またはタンパク質合成の説明書。

DNA 転写のプロセスには、次の 3 つの主要なステップがあります。

開始：RNAポリメラーゼがDNAに結合
DNA RNAポリメラーゼという酵素によって転写されます。特定のヌクレオチド配列は、RNA ポリメラーゼに開始位置と終了位置を指示します。 RNA ポリメラーゼは、プロモーター領域と呼ばれる特定の領域で DNA に結合します。プロモーター領域の DNA には、RNA ポリメラーゼが DNA に結合できるようにする特定の配列が含まれています。 伸長
転写因子と呼ばれる特定の酵素が DNA 鎖をほどき、RNA ポリメラーゼが DNA の 1 本鎖のみをメッセンジャー RNA (mRNA) と呼ばれる 1 本鎖の RNA ポリマーに転写できるようにします。鋳型となる鎖をアンチセンス鎖と呼びます。転写されない鎖はセンス鎖と呼ばれます。
DNAのように、 RNA ヌクレオチド塩基で構成されています。しかし、RNA にはヌクレオチドのアデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル (U) が含まれています。 RNAポリメラーゼがDNAを転写するとき、グアニンはシトシンと対になります (GC) ウラシルとアデニンペア (へ) . 終了
RNA ポリメラーゼは、ターミネーター配列に到達するまで DNA に沿って移動します。その時点で、RNA ポリメラーゼは mRNA ポリマーを放出し、DNA から切り離されます。

原核細胞および真核細胞における転写

デオキシリボ核酸 (DNA ピンク) の着色された透過型電子顕微鏡写真、細菌 Escherichia coli における翻訳と結合した転写。

エレナ・キセレバ博士/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images

転写は両方で発生しますが、 原核細胞と真核細胞 、プロセスは真核生物ではより複雑です。などの原核生物では、 バクテリア 、DNA は転写因子の助けなしに 1 つの RNA ポリメラーゼ分子によって転写されます。真核細胞では、転写が起こるために転写因子が必要であり、そのタイプに応じて DNA を転写するさまざまなタイプの RNA ポリメラーゼ分子があります。 遺伝子 .をコードする遺伝子 タンパク質 は RNA ポリメラーゼ II によって転写され、リボソーム RNA をコードする遺伝子は RNA ポリメラーゼ I によって転写され、トランスファー RNA をコードする遺伝子は RNA ポリメラーゼ III によって転写されます。加えて、 オルガネラ そのような ミトコンドリア と 葉緑体 これらの細胞構造内の DNA を転写する独自の RNA ポリメラーゼを持っています。

文字起こしから翻訳まで

その1：核内のDNAからのmRNAの合成。 2 相補的な tRNA アンチコドン配列の mRNA コドンへの結合によるリボソームを解読する mRNA。 3 ～ 5 個のリボソームが細胞質でタンパク質を合成します。

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の 翻訳 、mRNAにコードされたメッセージがタンパク質に変換されます。以来 タンパク質 で構築されます 細胞質 細胞のmRNAは、真核細胞の細胞質に到達するために核膜を通過する必要があります。細胞質に入ると、 リボソーム と呼ばれる別の RNA 分子 RNA の転送 一緒に働き、mRNA をタンパク質に翻訳します。このプロセスは 翻訳 .単一の DNA 配列が多くの RNA ポリメラーゼ分子によって一度に転写されるため、タンパク質を大量に製造することができます。

逆転写

DNA は転写および翻訳されてタンパク質を生成します。逆転写は RNA を DNA に変換します。

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の 逆転写 、RNA は、DNA を生成するためのテンプレートとして使用されます。酵素逆転写酵素は RNA を転写して、相補的 DNA (cDNA) の一本鎖を生成します。酵素 DNA ポリメラーゼは、一本鎖 cDNA を二本鎖分子に変換します。 DNA複製 .特別な ウイルス レトロウイルスとして知られるウイルスは、逆転写を使用してウイルスゲノムを複製します。科学者はまた、逆転写酵素プロセスを使用してレトロウイルスを検出します。

真核細胞はまた、逆転写を使用して末端部分を伸長します。 染色体 テロメアとして知られています。酵素テロメラーゼ逆転写酵素がこのプロセスに関与しています。テロメアの伸長により、耐性を持つ細胞が生成されます。 アポトーシス 、またはプログラムされた細胞死になり、癌性。として知られる分子生物学的手法 逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) RNA の増幅と測定に使用されます。 RT-PCRは遺伝子の発現を検出するため、がんの検出や遺伝病の診断にも利用できます。