📝 Transzkripció — Az mRNS/RNS szintézis (6 percben)

[0:00]Annyi mindent tudunk már az RNS-ről. Megnéztük a struktúráját, megnéztük a szerepét, de még mindig nem tudjuk, hogy pontosan hogyan keletkeznek. A mai videóban az RNS szintézis egy formáját, azaz a transzkripciót fogjuk megnézni. És csak ismétlésképpen, először nézzük meg az átfogó nagyobb folyamatot. A múltkor megnéztük a molekuláris biológia centrális dogmáját, és ha ez esetleg kimaradt, akkor nagyon ajánlom megnézését, mielőtt ebbe a videóba belekezdenél. Ott ugye megnéztük, hogy két fő folyamatból áll a gén expresszió, transzkripcióból és a transzlációból. Giovanni példáján mutattuk, ahhoz, hogy megcsináljuk a pizzát, először ki kell másolni a receptet egy cetlire, és az alapján, a recept cetli részlet alapján tudjuk majd összerakni a pizzát. Most az első lépésére fogunk fókuszálni, tehát a recept átírásra, a transzkripcióra, vagyis, hogy hogyan fog DNS-ről RNS-re átíródni a genetikai információ. A transzkripció kiindulási anyaga tehát a DNS, és az mRNS lesz a végtermék. Ezt a folyamatot fogjuk ma lebontani és részleteiben megnézni. Szóval hadd mutassam be nektek a két szupersztárt a mai napon. Ez itt Beni, a DNS. Beni éli a DNS-ek nyugodt világát, boldogan el van partizik a sejtmagban a többi DNS haverjával. Ez itt pedig Poli. Poli egy RNS polimeráz. Polinak, mint a többi RNS polimeráz haverjának, nagyon egyszerű feladata van, hogy a DNS szál alapján szintetizálja ennek a DNS-nek a komplementer RNS-ét. Egy nagyon fontos megkötés van, ami pedig az információnak az iránya. RNS polimerázok, és Poli is, csak 5-3 irányba tudnak szintetizálni. Tehát csak a hármas szénatomhoz tudják kapcsolni a következő nukleotidot. Most, hogy bemutattuk a szereplőket, lássuk hát az előadást. Az előadás három felvonásban fog történni: iniciáció, elongáció és termináció, viszont mivel nagyon nem vagyok nagy rajongója az ilyen magyarosított angol szavaknak, mit van, hogyha csak angolosan initiation-nek, elongation-nek és termination-nek hívnánk a három felvonást. Mielőtt belekezdenénk, egy apró dologra hívnám fel a figyelmeteket. Ebben a folyamatban egy baktérium vagy egy prokarióta folyamatot fogunk megnézni, egy prokariótákban történő transzkripciót. Eukariótákban másképp történik, de csak, hogy megértsük ezt a folyamatot, szerintem teljesen rendben van, hogyha most prokariótákra figyelünk. Initiation. Az első felvonásból Poli, az RNS polimeráz, a DNS egy specifikus részleténél fog hozzákötődni Benihez. Hogy hol? Azt a promoter határozza meg. A promoter egy DNS kódrészlet, amit az RNS polimeráz felismer, és az RNS szintézis kezdetét jelzi. Minden génnek megvan a saját promotere. Na amint az RNS polimeráz megkötötte a DNS-t, az első dolga lesz szétválasztani a két szálat egymástól. A két szálból az egyik az értelmes szál, vagyis a templát sablon szál alapján fog az RNS polimeráz dolgozni. A bázispárok szabályának megfelelően az RNS polimeráz beépíti a komplementereket. Tehát A-val szemben U, G-vel szemben C, T-vel szemben A és G-vel szemben C. Ha esetleg ez új, akkor ajánlom a nukleinsavas videót megnézését. Gondolom, mondani sem kell, hogy ez a beépítés, ez egy energiaigényes folyamat, szóval ATP-t fogunk használni mindeközben. Nézzük meg egy pillanatra az irányokat és a genetikai információt. Ugye megbeszéltük, hogy az RNS csak 5-3-as irányba tud szintetizálni. Tehát az RNS iránya is 5-3 lesz. Ennek megfelelően, vagyis ennek ellenkezője lesz az értelmes szál, ami hármas-ötös irányú lesz. A nem értelmes szál pedig ugyan olyan irányú, és ugyan olyan információval fog rendelkezni, mint az RNS. De figyelj, a timin helyett uracil van beépítve. Tehát pár szóban összefoglalva az elongation, értelmes szál, komplementer szabály, az 5-3-as irányba történő szintézis, egészen addig, amíg el nem érünk a gén végéig. Termination. Az RNS polimeráz megy és építgeti az RNS-t, eljut egy ilyen terminátorjához. Ez ugyanúgy, mint a promoter, egy bázisszekvencia a DNS-en. És figyelj, mert szerintem baktériumokban nagyon okosan van megoldva az RNS szintézis vége. Ahogy halad az RNS szintézis, a legvégén az RNS egy olyan szálat fog szintetizálni, ami így komplementere egymásnak. Emiatt felismerik egymást, és mint egy ilyen hajtű, összeppannak. Ez az összecuppanás, letaszítja a kész RNS molekulát, a DNS-ről és az RNS polimerázról. Ahogy az RNS polimeráz leválik a DNS-ről, a DNS visszaáll a kettős-hélix szerkezetében. Beni is, és Poli is boldog. Ez a vége a transzkripciónak. Tehát initiation, elongation és termination, a transzkripció három felvonásában itt egy baktérium transzkripcióját néztük meg. Eukariótákba kicsit másképp történik, viszont a lényege ugyanaz, hogy a receptet kimásoljuk DNS-ről RNS-re. Egy fontos különbség, hogy a prokariótákban a sejt plazmában történik mindez, míg az eukariótákban a sejtmagban. Ugye, prokarióták, nincs sejtmagjuk. Eukariótákban ez az RNS lesz az messenger RNS, vagyis az mRNS, amely a sejtmag pórusain keresztül távozik, kikerül a sejtmagba, ahol majd később transzlációban fog részt venni. Hogyha túl haladtunk a transzlációt, álljunk meg itt egy kicsit, és nézzük meg az RNS-ek típusait. Rengeteg, rengeteg fajta RNS van, de most a három legfőbb RNS-t szeretnénk itt kiemelni, az mRNS-t, a tRNS-t és az rRNS-t. Kezdjük az mRNS-el, vagyis a messenger RNS-el, hírvivő RNS-el, magyarul, vagyis a mi esetünkben hívhatnánk recept RNS-nek is. mRNS alkotja azt a recept cetlit, amit kimásolunk a DNS-ből, a feladata tehát, hogy a transzlációs szükséges genetikai információt hordozza magában. rRNS, vagyis a riboszomális RNS a leggyakoribb a sejtekben. A sejteknek az összes RNS-ének a 80%-át rRNS képzi. Nevükben benne van, ők fogják alkotni a riboszómákat, fehérjék segítségével, amely a fehérje szintézishez szükséges irányítógépezet. Végül, de nem utolsó sorban tRNS, transzfer RNS, vagyis szállító RNS. Két fő feladatuk van. Egyrészt megkötnek egy aminosavat, másrészt tartalmazzák az ehhez az aminosavhoz specifikus antikodont. Tehát szállítgatják magukban a kis aminosavakat, egészen addig, amíg az antikodon nem találkozik majd az mRNS kodonjával, és akkor fogja elengedni az aminosavat, hogy az belefűződjön a polipeptid láncba. De hogy az mRNS után hogy fog a riboszomális RNS és a transzfer RNS együtt dolgozni, hogy fehérje láncot hozzanak létre, az majd a következő transzlációról szóló videóban kiderül. Bocsi, vicces volt egy ilyen dramatikussan lezárni ezt a videót.