Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

13.11: Transcriptie
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Transcriptie
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

13.11: Transcriptie

Overzicht

Transcriptie is het proces waarbij RNA uit een DNA-sequentie wordt gesynthetiseerd door RNA-polymerase. Het is de eerste stap bij het produceren van een eiwit uit een gensequentie. Bovendien zijn veel andere eiwitten en regulerende sequenties betrokken bij de juiste synthese van boodschapper-RNA (mRNA). Regulatie van transcriptie is verantwoordelijk voor de differentiatie van alle verschillende soorten cellen en vaak voor de juiste cellulaire respons op omgevingssignalen.

Transcriptie kan verschillende soorten RNA-moleculen produceren

In eukaryoten wordt het DNA eerst getranscribeerd in een primair RNA, of pre-mRNA, dat verder kan worden verwerkt tot een volwassen mRNA om als sjabloon te dienen voor de synthese van eiwitten. In prokaryoten zoals bacteriën kan de vertaling van RNA in polypeptiden echter beginnen terwijl de transcriptie nog gaande is, aangezien RNA snel kan worden afgebroken. Transcriptie kan ook verschillende soorten RNA-moleculen produceren die niet voor eiwitten coderen, zoals microRNA's, tRansfer RNA (tRNA) en ribosomaal RNA (rRNA) - die allemaal bijdragen aan de eiwitsynthese.

Regulering van transcriptie staat centraal in ontwikkeling

Op enkele uitzonderingen na, bevatten alle cellen in het menselijk lichaam dezelfde genetische informatie, van neuronen in de hersenen tot spiercellen in het hart. Dus hoe nemen cellen zulke verschillende vormen en functies aan? Het antwoord ligt voor een groot deel in de regulering van transcriptie tijdens de ontwikkeling van het organisme. In het bijzonder speelt transcriptieregulatie een centrale rol bij celdifferentiatie - het proces waarbij gespecialiseerde cellen, zoals spiercellen, worden geproduceerd uit minder gespecialiseerde voorlopercellen. Om gespecialiseerde cellen te produceren, moeten sommige genen worden ingeschakeld en andere worden uitgeschakeld in de voorlopercellen.

Dit proces van celdifferentiatie wordt georkestreerd door DNA-bindende eiwitten, transcriptiefactoren genaamd, die het niveau van transcriptie regelen van genen die het lot van de cel kunnen bepalen. Bijvruim, vroeg tijdens de ontwikkeling van vertebraten ontvangen cellen in de ectodermlaag van het zich ontwikkelende embryo verschillende inductiesignalen van eiwitten zoals BMP, WNT en SHH. Deze signalen activeren transcriptiefactoren die een groot aantal genen in- of uitschakelen. Op deze manier bepaalt transcriptieregulatie of ectodermcellen huidcellen of cellen van het zenuwstelsel worden.

Reageren op de omgeving vereist vaak transcriptionele wijzigingen

Omgevingen zijn zelden langdurig stabiel. Denk bijvoorbeeld aan de veranderingen in temperatuur, neerslag en voedselbeschikbaarheid waaraan een plant van dag tot dag, en soms van uur tot uur, wordt blootgesteld. Om goed te kunnen functioneren, moeten individuele organismen op dergelijke omgevingsveranderingen reageren door belangrijke eigenschappen aan te passen, zoals hun groeisnelheid, immuniteit of gedrag. Deze aanpassingen vereisen vaak het verhogen of verlagen van het transcriptieniveau van grote aantallen genen. Bijvoorbeeld bij blootstelling aan droogte cDaarom passen Arabidopsis thaliana- planten snel de transcriptie van honderden genen aan om de wortelgroei te bevorderen en zo veel mogelijk water uit de bodem te halen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter