5. Транскріпція, процесинг, сплайсинг.

Молекули ДНК містяться в ядрі, а синтез білків відбувається в цитоплазмі. ДНК не може переміщуватися до місця синтезу білків у цитоплазму.Вона передає інформацію про структуру білків за участю молекул і-РНК, що утворюються наДНК і переносяться з ядра в цитоплазму до місця синтезу білків. Утворення молекул РНК на матриці ДНК називається транскрипцією. Цей процес відбувається, в основному, під час інтерфази. На матриці ДНК утворюються всі три типи РНК.

Основні етапи транскрипції:

1. Ініціація. За сигналом з цитоплазми певна ділянка подвійної спіралі ДНК розкручується і розділяється на два ланцюги. Це відбувається за допомогою фермента гелікази, що зв’язується з ДНК. Фермент РНК-полімераза починає синтезувати новий ланцюг біля спеціального старт-сигналу ДНК, що називається промотором, і закінчує його біля „стоп”-сигналу (сигнал термінації), після чого полімераза та синтезований ланцюг РНК відокремлюється один від одного. Молекула РНК, яка при цьому утворюється, називається первинним транскриптом або про- і-РНК. Один з двох ланцюгів ДНК, на якому йде транскрипція, називається кодуючим ланцюгом. Другий ланцюг називається ланцюгом, що не кодує.

2. Елонгація – процес нарощування полінуклеотидного ланцюга. Відповідні рибонуклеотиди приєднуються до матричного ланцюга, згодом об’єднуються один з одним залишком фосфорної кислоти, створюючи ланцюг РНК, який містить азотисті основи, комплементарні основам ланцюга ДНК, уздовж якого вони утворилися.

3. Термінація. РНК-полімераза рухається вздовж ланцюга ДНК і поступово переписує інформацію на РНК. Цей процес завершується за досягнення ферментом специфічної нуклеотидної послідовності (термінатори транскріпції - АТТ, АЦТ і АТЦ). Ланцюг про-і-РНК відокремлюється від матричного ланцюга ДНК, зазнає процесингу.

Процесинг. Молекулярні механізми, пов’язані з „дозріванням” різних типів РНК, називаються процесингом.

З’ясувалося, що комплементарною ДНК є тільки молекула-попередниця і-РНК (про-і-РНК). Молекули про-і-РНК набогато більші, ніж зрілі і-РНК. Послідовність азотистих основ у молекулі про-і-РНК точно відтворює порядок чергування основ у ДНК. Молекула про-і-РНК містить у собі ряд інертних ділянок (інтронів), що не мають генів.

У процесі „дозрівання” і-РНК спеціальні ферменти вирізають інтроні і зшивають активні ділянки, що залишилися (екзони). Цей процес називається сплайсингом. Тому послідовність нуклеотидів у дозрілої і-РНК не є цілком комплементарною нуклеотидам ДНК. Сплайсинг – дуже точний процес. Точність вирізання інтронів забезпечується розпізнаванням ферментів певних сигнальних послідовностей нуклеотидів у молекулі про-і-РНК.

У процесингу бере участь цілий ряд ферментів. Наприклад, за допомогою ферментів –рестриктаз вирізаються інтронні ділянки, а екзонні ділянки зшиваються за допомогою ферментів-лігаз. Наявність інтронів у генах еукаріотів є універсальним явищем. Припускають, що інтрони є запасом інформації, що зумовлює мінливість.