Trascrizione - biologia molecolare

La trascrizione del DNA rappresenta l'evento chiave per l'espressione dei geni tanto nelle cellule procariotiche quanto in quelle eucariotiche. In una serie di eventi enzimaticamente favoriti, la catena di DNA stampo è copiata in una catena di RNA complementare.

L'RNA polimerasi è l'enzima chiave della trascrizione ed è presente, con alcune differenze strutturali e funzionali, nei procarioti e negli eucarioti.

DNA (codificante)	DNA (stampo)	RNA (copia)
T	A	U
G	C	G
C	G	C
A	T	A

Trascrizione delle basi dal DNA verso l'RNA

La sequenza di basi trascritte dall'RNA polimerasi è complementare a quella letta dall'enzima. DNA e RNA sono due molecole che differiscono per la struttura dello zucchero ribosio e per la sostituzione di una T del DNA in una U dell'RNA. Per questo motivo, nelle sequenze complementari, non figura una T ma una U. Ad esempio:

	3' TACATAAGTCAT 5' (filamento stampo DNA)
	5' AUGUAUUCAGUA 3' (filamento complementare RNA)

Gli eventi che avvengono durante la trascrizione del DNA sono tre e prendono il nome di:

1. Aggancio.

2. Allungamento.

3. Terminazione.

L'aggancio è un punto cruciale di tutta la trascrizione poiché l'RNA polimerasi deve trovare una specifica sequenza di basi all'interno del DNA, questa zona del DNA prende il nome di promotore. L'RNA polimerasi inizia a sintetizzare delle molecole di RNA contenenti circa dieci paia di basi che, tuttavia, vengono espulse risultando perciò abortive. La maggior parte delle molecole sintetizzate nelle regioni del promotore sono allontanate dal complesso polimerasico e non contribuiscono alla formazione di RNA biologicamente rilevante.

 

Subito dopo aver oltrepassato il promotore, l'enzima inizia a sintetizzare la molecola di RNA; la lettura del DNA stampo avviene in direzione 3'→5' e la sintesi dell'RNA avviene in direzione opposta ovvero 5'→3'.

I nucleotidi trifosfato ATP, UDP, CTP e GTP servono per allungare la catena di RNA nascente. Queste molecole subiscono un attacco nucleofilo dall'ossidrile in 3' verso il fosfato in alpha e, di conseguenza, perdono una molecola di pirofosfato.