Dalam biologi, proses transkripsi melibatkan replikasi segmen untai DNA menjadi helai RNA utusan (mRNA). MRNA kemudian mengandungi urutan asas nukleik yang melengkapi fragmen DNA. Transkripsi berikutnya berlaku di dalam nukleus di semua eukariota, termasuk manusia, sedangkan terjemahan berikutnya, terjemahan mRNA menjadi protein konkrit dalam sitoplasma, berlaku pada ribosom.
Apa itu transkripsi?
Dalam biologi, proses transkripsi melibatkan proses meniru segmen untai DNA menjadi helai RNA (mRNA) utusan. Proses transkripsi mewakili tahap pertama penukaran maklumat genetik menjadi protein. Berbeza dengan replikasi, ia tidak melibatkan pengeluaran salinan seluruh genom, tetapi selalu hanya segmen tertentu dari helai DNA. Pada bahagian tertentu helai DNA, ikatan ke sub-helai pelengkapnya pada heliks berganda mula-mula diputuskan dengan menghilangkan hidrogen ikatan. Di wilayah yang akan disalin, sub-helai pelengkap baru dibentuk dengan penambahan nukleotida RNA bebas, yang, bagaimanapun, terdiri dari ribonukleik asid dan bukan asid deoksiribonukleik seperti dalam DNA. Fragmen RNA yang dihasilkan berkesan merupakan salinan fragmen DNA yang berfungsi dan dipanggil messenger RNA (mRNA). MRNA, yang terbentuk di dalam nukleus, berpisah dari DNA dan diangkut melalui membran nuklear ke sitosol, di mana terjemahan, penukaran kodon RNA menjadi urutan asid amino yang sesuai, iaitu sintesis protein, mengambil tempat. Tiga urutan (kembar tiga) nukleik asas pada mRNA, yang disebut kodon, masing-masing menentukan satu asid amino. Menurut urutan kodon mRNA, yang sesuai asid amino dipasang melalui ikatan peptida untuk membentuk polipeptida dan protein.
Fungsi dan tugas
Dalam biologi, transkripsi memenuhi yang pertama dari dua proses utama yang menukar maklumat genetik, tersedia sebagai urutan nukleik DNA asas, ke dalam sintesis protein. Maklumat genetik terdiri daripada urutan tiga, yang disebut triplet atau kodon, masing-masing mewakili asid amino, walaupun beberapa asid amino boleh didefinisikan oleh kodon yang berbeza. Fungsi transkripsi adalah untuk menghasilkan helai mRNA yang nukleiknya asas - dalam kes ini asas ribonukleik dan bukan asas deoksiribonukleik - sesuai dengan pola pelengkap segmen DNA yang dinyatakan. Oleh itu, mRNA yang dihasilkan sesuai dengan jenis templat negatif yang dinyatakan gen segmen, yang boleh digunakan untuk sintesis sekali protein yang dikodkan dan kemudian dikitar semula. Proses utama kedua untuk menukar maklumat genetik menjadi protein konkrit adalah terjemahan, yang mana asid amino digantung bersama untuk membentuk protein mengikut pengekodan mRNA dan dihubungkan secara peptidik. Transkripsi membolehkan maklumat genetik dibaca secara selektif dan diangkut keluar dari nukleus ke sitosol dalam bentuk salinan pelengkap dan, bebas dari segmen DNA yang sesuai, untuk membina protein. Salah satu kelebihan transkripsi adalah bahawa bahagian helai DNA tunggal dapat dinyatakan untuk membuat mRNA tanpa harus mengekspos keseluruhan gen kepada perubahan persekitaran fisiologi yang berterusan dan dengan demikian berisiko untuk bermutasi atau mengubah sifatnya. Kelebihan lain dari transkripsi adalah apa yang disebut penyambungan dan jenis pemprosesan mRNA yang lain. MRNA pertama kali dibebaskan dari apa yang disebut intron, kodon tidak berfungsi yang tidak membuat kod untuk amino asid, dengan proses penyambungan. Sebagai tambahan, nukleotida adenin dapat ditambahkan ke mRNA melalui polimerase enzim poli (A). Pada manusia, seperti mamalia lain, pelengkap ini, yang disebut ekor poli (A), terdiri dari sekitar 250 nukleotida. Ekor poli (A) memendek apabila molekul mRNA bertambah tua dan menentukan separuh hayat biologinya. Walaupun tidak semua fungsi dan tugas ekor poli (A) cukup diketahui, nampaknya sekurang-kurangnya pasti bahawa ia melindungi molekul mRNA dari degradasi dan meningkatkan kebolehubahan (kebolehterjemahan) menjadi protein.
Penyakit dan penyakit
Mirip dengan pembelahan sel, di mana kesalahan dapat terjadi pada replikasi genom, masalah yang paling umum terkait dengan transkripsi adalah "kesalahan menyalin." Sama ada kodon "dilupakan" semasa sintesis mRNA atau kodon mRNA yang salah dibuat untuk kodon DNA tertentu. Dianggarkan bahawa kesalahan penyalinan seperti itu berlaku dalam kira-kira satu dari seribu salinan. Dalam kedua kes tersebut, protein disintesis yang menyatukan asid amino yang tidak disengajakan di sekurang-kurangnya satu laman web. Spektrum kesan berkisar dari 'tidak dapat dilihat' hingga kegagalan total protein yang disintesis. Sekiranya gen mutasi berlaku semasa replikasi atau kerana keadaan lain, urutan asas nukleik bermutasi ditranskrip, kerana proses transkripsi tidak termasuk memeriksa kodon untuk 'kebenaran'. Namun, tubuh mempunyai mekanisme pembaikan DNA yang berbeza, yang melibatkan lebih dari 100 gen pada manusia. Mekanisme ini terdiri daripada sistem canggih untuk segera memperbaiki mutasi gen atau penggantian urutan asas nukleik yang rosak, atau meminimumkan kesan jika dua kemungkinan sebelumnya dihilangkan. Fakta bahawa transkripsi berlaku tanpa ujian gen sebelumnya membawa risiko bahawa transkripsi juga mungkin terlibat dalam penyebaran virus, jika virus memasukkan DNA mereka sendiri ke dalam sel inang dan menyebabkan sel inang meniru genom virus, atau bahagiannya, melalui replikasi atau transkripsi. Ini kemudian boleh menyebabkan penyakit yang sesuai. Ini benar pada asasnya untuk semua jenis virus.
