Biologët e quajnë termin "transkriptim" një fazë të veçantë të zbatimit të informacionit trashëgues, thelbi i të cilit zbret në leximin e një gjeni dhe ndërtimin e një molekule plotësuese të ARN-së për të. Është një proces enzimatik që përfshin punën e shumë enzimave dhe ndërmjetësve biologjikë. Në të njëjtën kohë, shumica e biokatalizatorëve dhe mekanizmave përgjegjës për nxitjen e riprodhimit të gjeneve janë të panjohura për shkencën. Për shkak të kësaj, mbetet për t'u parë në detaje se çfarë është transkriptimi (në biologji) në nivelin molekular.
Realizimi i informacionit gjenetik
Shkenca moderne për transkriptimin, si dhe për transmetimin e informacionit trashëgues, nuk është shumë e njohur. Shumica e të dhënave mund të përfaqësohen si një sekuencë hapash në biosintezën e proteinave, gjë që bën të mundur kuptimin e mekanizmit të shprehjes së gjeneve. Sinteza e proteinave është një shembull i realizimit të informacionit trashëgues, pasi gjeni kodon strukturën e tij parësore. Për çdo molekulë proteine, qoftë ajo një proteinë strukturore, një enzimë osendërmjetës, ekziston një sekuencë primare aminoacide e regjistruar në gjene.
Sapo bëhet e nevojshme të risintetizohet kjo proteinë, fillon procesi i "zhpaketimit" të ADN-së dhe leximit të kodit të gjenit të dëshiruar, pas së cilës ndodh transkriptimi. Në biologji, skema e një procesi të tillë përbëhet nga tre faza, të identifikuara në mënyrë konvencionale: fillimi, zgjatja, përfundimi. Megjithatë, nuk është ende e mundur të krijohen kushte specifike për vëzhgimin e tyre gjatë eksperimentit. Këto janë llogaritje mjaft teorike që lejojnë një kuptim më të mirë të pjesëmarrjes së sistemeve enzimë në procesin e kopjimit të një gjeni në një shabllon të ARN-së. Në thelbin e tij, transkriptimi është procesi i sintezës së ARN-së bazuar në vargun 3'-5' të despiralizuar të ADN-së.
Mekanizmi i transkriptimit
Ju mund të kuptoni se çfarë është transkriptimi (në biologji) duke përdorur shembullin e sintezës së ARN-së së dërguar. Fillon me "lëshimin" e gjenit dhe shtrirjen e strukturës së molekulës së ADN-së. Në bërthamë, informacioni trashëgues ndodhet në kromatinë të kondensuar, dhe gjenet joaktive janë "të paketuara" në mënyrë kompakte në heterokromatinë. Despiralizimi i tij lejon që gjeni i dëshiruar të lirohet dhe të vihet në dispozicion për lexim. Më pas një enzimë e veçantë ndan ADN-në me dy vargje në dy vargje, pas së cilës lexohet kodi i vargut 3'-5'.
Nga ky moment, fillon vetë periudha e transkriptimit. Enzima ARN polimerazë e varur nga ADN-ja mbledh seksionin fillestar të ARN-së, së cilës i është bashkangjitur nukleotidi i parë, komplementar.3'-5'-vargu i rajonit të shabllonit të ADN-së. Më tej, zinxhiri i ARN-së ndërtohet, i cili zgjat për disa orë.
Rëndësia e transkriptimit në biologji i jepet jo vetëm fillimit të sintezës së ARN-së, por edhe përfundimit të saj. Arritja e rajonit përfundimtar të gjenit fillon përfundimin e leximit dhe çon në fillimin e një procesi enzimatik që synon shkëputjen e polimerazës së ARN-së të varur nga ADN-ja nga molekula e ADN-së. Seksioni i ndarë i ADN-së është plotësisht "i ndërlidhur". Gjithashtu, gjatë transkriptimit, funksionojnë sistemet enzimë që "kontrollojnë" korrektësinë e shtimit të nukleotideve dhe, nëse ndodhin gabime në sintezë, "presin" seksionet e panevojshme. Kuptimi i këtyre proceseve na lejon t'i përgjigjemi pyetjes se çfarë është transkriptimi në biologji dhe si rregullohet ai.
Transkriptim i kundërt
Transkriptimi është mekanizmi bazë universal për transferimin e informacionit gjenetik nga një bartës në tjetrin, për shembull nga ADN në ARN, siç ndodh në qelizat eukariote. Sidoqoftë, në disa viruse, sekuenca e transferimit të gjeneve mund të ndryshohet, domethënë, kodi lexohet nga ARN në ADN me një fije floku. Ky proces quhet transkriptim i kundërt dhe është e përshtatshme të merret parasysh shembulli i infeksionit njerëzor me virusin HIV.
Skema e transkriptimit të kundërt duket si futja e një virusi në qelizë dhe sinteza pasuese e ADN-së bazuar në ARN-në e saj duke përdorur enzimën e kundërt transkriptazë (revertazë). Ky biokatalizator është fillimisht i pranishëm në trupin viral dhe aktivizohet kur hyn në qelizën e njeriut. Kjo lejonsintetizojnë një molekulë të ADN-së me informacion gjenetik nga nukleotidet që gjenden në qelizat njerëzore. Rezultati i përfundimit me sukses të transkriptimit të kundërt është prodhimi i një molekule të ADN-së, e cila përmes enzimës integrazë futet në ADN-në e qelizës dhe e modifikon atë.
Rëndësia e transkriptimit në inxhinierinë gjenetike
E rëndësishmja, ky lloj transkriptimi i kundërt në biologji çon në tre përfundime të rëndësishme. Së pari, viruset në aspektin filogjenetik duhet të jenë shumë më të larta se format e jetës njëqelizore. Së dyti, kjo është provë e mundësisë së ekzistencës së një molekule të qëndrueshme të ADN-së me një fije floku. Më parë, ekzistonte një mendim se ADN-ja mund të ekzistojë për një kohë të gjatë vetëm në formën e një strukture me dy fije.
Së treti, meqenëse një virus nuk ka nevojë të ketë informacion për gjenet e tij për t'u integruar në ADN-në e qelizave të një organizmi të infektuar, mund të vërtetohet se gjenet arbitrare mund të futen në kodin gjenetik të çdo organizmi në mënyrë të kundërt. transkriptimi. Përfundimi i fundit lejon përdorimin e viruseve si mjete të inxhinierisë gjenetike për futjen e gjeneve të caktuara në gjenomin e baktereve.
