Isi
Asam ribonukleat, atau RNA, memainkan beberapa peran penting dalam kehidupan sel. Ini bertindak sebagai pembawa pesan, menyampaikan kode genetik dari asam deoksiribonukleat, atau DNA, ke mesin sintesis protein sel. RNA ribosom bergabung dengan protein untuk membentuk ribosom, pabrik protein sel. Mentransfer RNA mengangkut asam amino ke untai protein yang tumbuh saat ribosom menerjemahkan RNA messenger. Bentuk lain dari RNA membantu mengontrol aktivitas sel. Enzim RNA polimerase, atau RNAP, yang memiliki beberapa bentuk, bertanggung jawab untuk memperpanjang rantai RNA selama transkripsi DNA.
Struktur RNA Polymerase
Dalam sel eukariotik - yaitu, sel dengan nukleus terorganisir - tipe RNAP yang berbeda diberi label I sampai V. Masing-masing memiliki struktur yang sedikit berbeda dan masing-masing membuat set RNA yang berbeda. Misalnya, RNAP II bertanggung jawab untuk membuat messenger RNA, atau mRNA. Sel prokariotik (yang tidak memiliki nuklei terorganisir) memiliki satu jenis RNAP. Enzim terdiri dari beberapa subunit protein yang melakukan berbagai fungsi selama transkripsi. Situs aktif yang mengandung atom magnesium adalah lokasi di dalam enzim di mana RNA memanjang. Situs aktif menambahkan gugus gula-fosfat ke untai RNA yang tumbuh dan menempelkan basa nukleotida sesuai dengan aturan pasangan-basa.
Pemasangan Basis
DNA adalah molekul panjang dengan tulang belakang yang terdiri dari unit gula dan fosfat bolak-balik. Satu dari empat basa nukleotida - molekul tunggal atau ganda yang mengandung nitrogen - menggantung setiap unit gula. Keempat basa DNA diberi label A, T, C, dan G. Urutan pasangan basa di sepanjang molekul DNA menentukan urutan asam amino dalam protein yang disintesis oleh sel. DNA biasanya ada sebagai heliks ganda di mana basis dari dua untaian mengikat satu sama lain sesuai dengan aturan dasar-pengupas: basis A dan T membentuk satu set pasangan, sedangkan C dan G membentuk set lainnya. RNA adalah molekul untai tunggal terkait yang mengamati aturan pasangan-basa yang sama selama transkripsi DNA, kecuali untuk substitusi basa U untuk T dalam RNA.
Inisiasi Transkripsi
Faktor inisiasi protein harus membentuk kompleks dengan molekul RNA polimerase sebelum transkripsi dapat dimulai. Faktor-faktor ini memungkinkan enzim untuk mengikat ke daerah promotor - titik perlekatan untuk unit transkripsi yang berbeda - pada untai DNA. Unit transkripsi adalah sekuens satu atau lebih gen, yang merupakan bagian penentu protein dari untai DNA. Kompleks RNA polimerase menciptakan gelembung transkripsi dengan membuka ritsleting sebagian dari heliks ganda DNA pada awal unit transkripsi. Kompleks enzim kemudian mulai menyusun RNA dengan membaca untai templat DNA satu basis pada satu waktu.
Perpanjangan dan Pengakhiran
Kompleks RNA polimerase mungkin membuat banyak kesalahan awal sebelum perpanjangan dimulai. Pada awal yang salah, enzim mentranskripsi sekitar 10 basa dan kemudian membatalkan proses dan memulai kembali. Perpanjangan bisa dimulai hanya ketika RNAP melepaskan faktor protein awal yang menjangkarnya ke wilayah promotor DNA. Setelah perpanjangan berlangsung, enzim memperbesar faktor perpanjangan untuk membantu memindahkan gelembung transkripsi ke untai DNA. Molekul RNAP yang bergerak memanjang untai RNA baru dengan menambahkan unit gula-fosfat dan basa nukleotida yang melengkapi basa pada cetakan DNA. Jika RNAP menemukan basis yang salah pasang, ia dapat memotong dan mensintesis ulang segmen RNA yang salah. Transkripsi berakhir ketika enzim membaca urutan berhenti pada cetakan DNA. Pada penghentian, enzim RNAP melepaskan transkrip RNA, faktor protein dan cetakan DNA.