Τι είναι η Ευκαρυωτική Μεταγραφή;

Μέσα σε όλα τα ζωντανά κύτταρα, η μεταγραφή είναι η διαδικασία που παράγει κλώνους RNA, οι οποίοι κωδικοποιούνται με βάση το DNA που βρίσκεται μέσα στα κύτταρα. Το RNA χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη δημιουργία πρωτεϊνών μέσα στο κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου. Σε διαφορετικούς οργανισμούς, η διαδικασία μεταγραφής μπορεί να διαφέρει ελαφρώς. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν εξετάζουμε ευκαρυώτες και προκαρυώτες. ο όρος ευκαρυωτική μεταγραφή περιγράφει τη διαδικασία μέσα στους ευκαρυώτες.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των ευκαρυωτικών οργανισμών και των προκαρυωτικών οργανισμών είναι η παρουσία οργανιδίων που συνδέονται με τη μεμβράνη μέσα στα κύτταρα. Οι ευκαρυώτες έχουν οργανίδια συνδεδεμένα με τη μεμβράνη, όπως ο πυρήνας και τα μιτοχόνδρια, ενώ οι προκαρυώτες όχι. Αυτή είναι μια από τις πρώτες και πιο προφανείς διακρίσεις μεταξύ προκαρυωτικής και ευκαρυωτικής μεταγραφής, καθώς καθορίζει πού συμβαίνει η διαδικασία. Η ευκαρυωτική μεταγραφή λαμβάνει χώρα εντός του πυρήνα και των μιτοχονδρίων, καθώς εκεί βρίσκεται το DNA σε αυτούς τους τύπους κυττάρων. Ως αποτέλεσμα, η μετάφραση πρέπει να λάβει χώρα μετά τη μεταγραφή εντός των ευκαρυωτών καθώς το RNA πρέπει να μεταφερθεί στο κυτταρόπλασμα μέσα από τον πυρήνα.

Σχεδόν όλο το ευκαρυωτικό DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα, επομένως αυτή είναι η κύρια θέση για τις περισσότερες μεταγραφές. Όταν το DNA μεταγράφεται, μια συγκεκριμένη περιοχή του DNA ξετυλίγεται έτσι ώστε να είναι μονόκλωνο. Αυτή η περιοχή ονομάζεται σιστρόνιο και τελικά κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη μετά τη μεταγραφή και τη μετάφραση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, υπάρχουν τρία ένζυμα που εμπλέκονται στην ευκαρυωτική μεταγραφή έναντι μόνο ενός για την προκαρυωτική μεταγραφή.

Τα ένζυμα που εμπλέκονται στη μεταγραφή ονομάζονται πολυμεράσες RNA και τα τρία διαφορετικά είναι η RNA πολυμεράση Ι (RNA Pol I), η RNA πολυμεράση II (RNA Pol II) και η RNA πολυμεράση III (RNA Pol III). Ο τύπος του RNA καθορίζει ποιες από τις τρεις πολυμεράσες χρησιμοποιούνται κατά τη μεταγραφή. Το RNA Pol I μεταγράφει το ριβοσωμικό RNA (rRNA), το οποίο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία των ριβοσωμάτων μέσα στο κυτταρόπλασμα και είναι το σημείο όπου λαμβάνει χώρα η μετάφραση. Το αγγελιοφόρο RNA, οι κλώνοι που παρέχουν τον κώδικα για τις πρωτεΐνες, μεταγράφεται από το RNA Pol II. Το τρίτο ένζυμο, το RNA Pol III, μεταγράφει το DNA σε RNA μεταφοράς (tRNA), το οποίο χρησιμοποιείται για τη μεταφορά των κατάλληλων αμινοξέων στα ριβοσώματα για τη δημιουργία των πρωτεϊνικών κλώνων.

Κατά τη διάρκεια της ευκαρυωτικής μεταγραφής, μία από τις RNA πολυμεράσες κινείται κατά μήκος της μονής αλυσίδας του DNA. Καθώς το κάνει, δημιουργεί έναν κλώνο RNA προσθέτοντας ένα νουκλεοτίδιο RNA που είναι συμπληρωματικό με αυτό που βρίσκεται μέσα στον κλώνο του DNA. Τα νουκλεοτίδια RNA επιπλέουν ελεύθερα μέσα στον πυρήνα και έλκονται από τον μοναδικό αδέσμευτο κλώνο του DNA. Μόλις μεταγραφεί το σιστρόνιο, ο νέος κλώνος του RNA πρέπει να ταξιδέψει μέσω των πόρων της πυρηνικής μεμβράνης έτσι ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί μετάφραση στο κυτταρόπλασμα.