Els biòlegs anomenen el terme "transcripció" com una etapa especial de la implementació de la informació hereditària, l'essència de la qual es redueix a llegir un gen i construir-hi una molècula d'ARN complementària. És un procés enzimàtic que implica el treball de molts enzims i mediadors biològics. Al mateix temps, la majoria dels biocatalitzadors i mecanismes responsables de desencadenar la replicació gènica són desconeguts per a la ciència. Per això, cal veure amb detall què és la transcripció (en biologia) a nivell molecular.
Realització de la informació genètica
La ciència moderna sobre la transcripció, així com sobre la transmissió d'informació hereditària, no és ben coneguda. La majoria de les dades es poden representar com una seqüència de passos en la biosíntesi de proteïnes, que permet entendre el mecanisme d'expressió gènica. La síntesi de proteïnes és un exemple de la realització d'informació hereditària, ja que el gen codifica la seva estructura primària. Per a cada molècula de proteïna, ja sigui una proteïna estructural, un enzim omediador, hi ha una seqüència d'aminoàcids primària registrada als gens.
Tan aviat com es fa necessari tornar a sintetitzar aquesta proteïna, s'inicia el procés de "desembalatge" de l'ADN i la lectura del codi del gen desitjat, després del qual es produeix la transcripció. En biologia, l'esquema d'aquest procés consta de tres etapes, convencionalment identificades: iniciació, allargament, terminació. Tanmateix, encara no és possible crear condicions específiques per a la seva observació durant l'experiment. Es tracta de càlculs més aviat teòrics que permeten entendre millor la participació dels sistemes enzimàtics en el procés de còpia d'un gen en una plantilla d'ARN. En el seu nucli, la transcripció és el procés de síntesi d'ARN basat en la cadena despiralitzada 3'-5' d'ADN.
Mecanisme de transcripció
Podeu entendre què és la transcripció (en biologia) utilitzant l'exemple de síntesi d'ARN missatger. Comença amb l'"alliberament" del gen i l'alineació de l'estructura de la molècula d'ADN. Al nucli, la informació hereditària es troba a la cromatina condensada i els gens inactius estan compactament "empaquetats" en heterocromatina. La seva desspiralització permet alliberar el gen desitjat i posar-lo a disposició per a la seva lectura. A continuació, un enzim especial divideix l'ADN de doble cadena en dues cadenes, després de les quals es llegeix el codi de cadena 3'-5'.
A partir d'aquest moment, comença el propi període de transcripció. L'enzim ARN polimerasa depenent de l'ADN reuneix la secció inicial de l'ARN, a la qual s'uneix el primer nucleòtid, complementari. Cadena 3'-5' de la regió plantilla d'ADN. A més, s'acumula la cadena d'ARN, que dura diverses hores.
La importància de la transcripció en biologia es dóna no només a l'inici de la síntesi d'ARN, sinó també a la seva terminació. Arribar a la regió de terminació del gen inicia la terminació de la lectura i condueix al llançament d'un procés enzimàtic destinat a separar l'ARN polimerasa depenent de l'ADN de la molècula d'ADN. La secció dividida de l'ADN està completament "reticulat". A més, durant la transcripció, funcionen sistemes enzimàtics que "comproven" la correcció de l'addició de nucleòtids i, si es produeixen errors de síntesi, "retallen" seccions innecessàries. Comprendre aquests processos ens permet respondre a la pregunta de què és la transcripció en biologia i com es regula.
Transcripció inversa
La transcripció és el mecanisme universal bàsic per transferir informació genètica d'un portador a un altre, per exemple, de l'ADN a l'ARN, com passa a les cèl·lules eucariotes. Tanmateix, en alguns virus, la seqüència de transferència gènica es pot invertir, és a dir, el codi es llegeix de l'ARN a l'ADN monocatenari. Aquest procés s'anomena transcripció inversa i convé tenir en compte l'exemple d'infecció humana pel virus del VIH.
L'esquema de transcripció inversa sembla la introducció d'un virus a la cèl·lula i la posterior síntesi d'ADN a partir del seu ARN mitjançant l'enzim transcriptasa inversa (revertasa). Aquest biocatalitzador està inicialment present al cos viral i s'activa quan entra a la cèl·lula humana. Permetsintetitzar una molècula d'ADN amb informació genètica a partir de nucleòtids que es troben a les cèl·lules humanes. El resultat de la realització satisfactòria de la transcripció inversa és la producció d'una molècula d'ADN que, a través de l'enzim integrasa, s'introdueix a l'ADN de la cèl·lula i el modifica.
La importància de la transcripció en l'enginyeria genètica
És important destacar que aquest tipus de transcripció inversa en biologia porta a tres conclusions importants. En primer lloc, que els virus en termes filogenètics haurien de ser molt més alts que les formes de vida unicel·lulars. En segon lloc, aquesta és la prova de la possibilitat de l'existència d'una molècula estable d'ADN monocatenari. Anteriorment, hi havia l'opinió que l'ADN només pot existir durant molt de temps en forma d'estructura de doble cadena.
En tercer lloc, com que un virus no necessita tenir informació sobre els seus gens per integrar-se a l'ADN de les cèl·lules d'un organisme infectat, es pot demostrar que es poden introduir gens arbitraris en el codi genètic de qualsevol organisme a la inversa. transcripció. Aquesta darrera conclusió permet l'ús de virus com a eines d'enginyeria genètica per incrustar determinats gens al genoma dels bacteris.
