Informazio Genetikoaren Fluxua: DNA, RNA eta Proteinen Sintesia
Informazio genetikoaren fluxua (dogma molekularra)
Informazio genetikoaren fluxua DNAtik hasten da. Zelula batek bere DNA bikoiztu behar du, zelula-zatiketan kopia bat jaso dezan. DNA nukleoan dago eta proteinen sintesia zitoplasman ematen da. Tarteko molekula bat behar da: RNAm (RNA mezularia) DNAtik informazioa hartu eta ribosomara eramaten duena. Transkripzioa RNAm sortzeko prozesua da, eta RNA transferitzailea eta ribosomak lagunduta, RNAm-ak duen informazioa aminoazidoen sekuentzia bihurtzen da, hau da, itzulpena.
Hasieran informazio genetikoak noranzko bakarra zuela uste zen. Hala ere, erretrobirusak (HIESA birusa adibidez) aurkitzean dogma aldatu zen. Birus hauek alderantzizko transkriptasa entzima dute, eta horri esker RNA birikoaren txantiloian DNA-kate osagarria sintetizatzen dute.
RNA-ren bere buruaren erreplikazioa
RNA molde bikoitza izan daiteke, eta hainbat birusetan informazioa RNA bidez bikoizten da.
Transkripzioa
1. Hasiera
Transkripzio etapa konplexua da. RNA polimerasak sustatzaile (promotore) izeneko eskualdeak ezagutu behar ditu. Eskualde hauek seinaleak dituzte, eta RNA polimerasak bere konfigurazioa aldatzen du eta DNA helizea irekitzen du, transkripzio-burbuila sortuz. Horrek ahalbidetzen du ribonukleotidoak gehitzea. Lehen nukleotidoa +1 da.
Prokariotetan, sustatzaileak -35 eta -10 posizioetan kokatzen dira. RNA polimerasak sigma azpiunitatea elkartzen du; azpiunitate honek -35 eskualdea ezagutu eta -10 eskualdearekin lotzen da. Gero, entzima sustatzailearekin lotzen da eta sigma azpiunitatea askatzen da. RNA polimerasa +1 posizioan egokitzen da, transkripzioa hasteko.
2. Luzapena (elongazioa)
Ribonukleotido berriak txertatzen dira DNA-ren molde-kateko base osagarriei jarraituz. RNA 5'-3' noranzkoan sintetizatzen da. DNA-ren bi kateetatik bat transkribatzen da (molde-katea edo eredu-katea), bestea, kodetzailea, RNA-ren sekuentziaren antzekoa da.
3. Amaiera
RNA polimerasak transkribatzen jarraitzen du DNA-n amaiera-seinale bat aurkitu arte. Orduan RNA banatzen da. Prokariotetan, amaiera-seinalea erre palindromikoa da (ezkerretik eskuinera eta eskuinetik ezkerrera irakurtzen den base sekuentzia bera). Ondorioz, RNA horrek horri-ilea eratzen du, DNA-moldetik bereizten da eta RNA sintesia eten egiten da.
4. Heltzea (prozesamendua)
tRNA eta rRNA heltze-prozesua jasaten dute, baina RNAm ez dago prest itzultzeko momentu horretan.
Eukariotetako transkripzioa
Eukariotetan transkripzioa nukleoan gertatzen da. Hiru RNA polimerasa daude: I, II eta III. Sustatzaile-eskualdeek -25 posizioan TATA kutxa (TATA box) eta CAAT sekuentziak dituzte. Transkripzio-faktoreak izeneko proteinek TATA kutxa identifikatzen dute, eta haiekin elkartzen dira; RNA polimerasa II DNA kateari lotzen zaio eta +1 nukleotidotik hasita sintesia hasten da. RNAm kodetzen duen gaitasuna RNA polimerasa II-ri dagokio.
Luzapena
Proteinak kodetzen dituzten genek exoiak eta introiak dituzte. Introiak (proteinak kodetzen ez dutenak) transkribatu egiten dira, baina ondoren ebaki egiten dira. Lehen 30 nukleotidoak sintetizatu ondoren, RNA-ren 5' muturrean metilguanosina trifosfato (txanoa) gehitzen da.
Amaiera
Amaiera-seinalea TTATTT sekuentziarekin erlazionatuta dago. RNA banatzean, entzima batek 3' muturrean poli-A isatsa gehitzen du, 200 adenina nukleotidoz osatua. Isatsak RNA entzimen eraso kimikoetatik babesten du.
Heltzea
Nukleoko RNA ezin da zuzenean funtzionatu. RNA heltze-prozesua nukleoan gertatzen da, eta gero RNA heldua zitoplasmara igarotzen da eta funtzionatzen du.
RNA splicing
Transkribatutako RNA-ren introiak lazo (kiribil) egiturak osatzen dituzte. Entzimek sekuentzia hauek ebaki eta exoien arteko loturak egiten dituzte. Ondoren, RNAm nukleotik poro nuklearretatik zitoplasmara pasatzen da, proteinen sintesirako, garraio aktiboaren bidez.