ТРАНСКРИПЦИЯ
в биологии, осуществляющийся
в живых клетках биосинтез рибонуклеиновой кислоты (РНК) на
матрице - дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Т.- один
из фундаментальных биологич. процессов, первый этап реализации генетич.
информации, записанной в ДНК в виде линейной последовательности 4 типов
мономерных звеньев - нуклеотидов (см. Генетический код). Т.
осуществляется специальными ферментами - ДНК зависимыми РНК-полимерами.
В результате Т. образуется полимерная цепь РНК (также состоящая из нуклеотидов),
последовательность мономерных звеньев к-рой повторяет последовательность
мономерных звеньев одной из двух комплементарных цепей копируемого участка
ДНК. Продуктом Т. являются 4 типа РНК, выполняющих различные функции: 1)
информационные, или матричные, РНК, выполняющие роль матриц при синтезе
белка рибосомами (трансляция); 2) рибосомальные РНК, являющиеся
структурными компонентами рибосом; 3) транспортные РНК, являющиеся
осн. элементами, осуществляющими при синтезе белка перекодирование информации,
заключённой в информационной РНК, с языка нуклеотидов на язык аминокислот;
4) РНК, играющие роль затравки репликации ДНК. Т. ДНК происходит
отдельными участками, в к-рые входит один или несколько генов (см., напр.,
Оперон). Фермент РНК-полимераза "узнаёт" начало такого участка (промотор),
присоединяется к нему, расплетает двойную спираль ДНК и копирует, начиная
с этого места, одну из её цепей, перемещаясь вдоль ДНК и последовательно
присоединяя мономерные звенья - нуклеотиды - к образующейся РНК в соответствии
с принципом комплементарности. По мере движения РНК-полимеразы растущая
цепь РНК отходит от матрицы и двойная спираль ДНК позади фермента восстанавливается
(рис.). Когда РНК-полимераза достигает конца копируемого участка (терминатора),
РНК отделяется от матрицы. Число копий разных участков ДНК зависит от потребности
клеток в соответств. белках и может меняться в зависимости от условий среды
или в ходе развития организма. Механизм регуляции Т. хорошо изучен у бактерий;
изучение регуляции Т. у высших организмов - одна из важнейших задач молекулярной
биологии.
Перенос информации возможен не только
с ДНК на РНК, но и в обратном направлении - с РНК на ДНК. Подобная обратная
Т. происходит у РНК-содержащих опухолеродных вирусов. В их составе
обнаружен фермент, к-рый после заражения клеток использует вирусную РНК
как матрицу для синтеза комплементарной нити ДНК. В результате образуется
двунитевой РНК-ДНК гибрид, используемый для синтеза второй нити ДНК, комплементарной
первой. Возникающая двуспиральная ДНК, несущая всю информацию исходной
РНК, может встраиваться в хромосомы клетки, поражённой вирусом, и вызывать
её злокачественное перерождение. Открытие обратной Т. послужило веским
подтверждением вирусно-генетической теории рака, выдвинутой сов. учёным
Л. А. Зильбером. Обратная Т., возможно, играет важную роль в системах
реализации и накопления информации в нормальных клетках, например при эмбриональном
развитии.
Схема процесса транскрипции ДНК РНК-полимеразой.
Фермент, осуществляющий обратную Т.-
РНК зависимая ДНК-полимераза (о б-ратная транскриптаза, ревертаза),
подобен по свойствам ДНК зависимым ДНК-полимеразам и значительно отличается
от ДНК зависимых РНК-полимераз, ведущих Т.
Лит.: Темин Г., РНК направляет
синтез ДНК, "Природа", 1972, № 9; Гершензон С. М., Обратная транскрипция
и ее значение для общей генетики и онкологии, "Успехи современной биологии",
1973, т. 75, N° 3; Стент Г., Молекулярная генетика, пер. с англ., М., 1974,
гл. 16.
Б. Г. Никифоров.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я