Kaj je regulacija transkripcije?

Transkripcijska regulacija je izraz, ki se uporablja za opis številnih bioloških procesov, s katerimi se nadzoruje transkripcija, proces, s katerim se genetski podatki, shranjeni v DNK, prepisujejo v RNA. Transkripcija je eden od glavnih korakov v osrednji dogmi biologije, ki opisuje celoten proces, s katerim se geni izražajo. Surovi genetski podatki so vsebovani v dvoverižni DNK, vendar so pomešani z veliko nepomembnimi podatki. S transkripcijo se podatki, ki jih vsebuje dvoverižna DNK, prepišejo v enoverižno molekulo RNA in nepomembni podatki se združijo. Prevajanje, zadnji pomemben korak, se zgodi, ko se transkripti RNA uporabljajo za proizvodnjo beljakovin, končnih enot genske ekspresije, ki opravljajo nešteto funkcij v vsakem organizmu.

Regulacija genske ekspresije se lahko pojavi na vseh ravneh osrednje biološke dogme. Transkripcijska regulacija je specifična oblika genske regulacije, ki se pojavi med procesom transkripcije z uravnavanjem hitrosti transkripcije. Včasih to vključuje popolno zaustavitev transkripcije, da se ustavi izražanje določenega gena, včasih pa lahko pomeni aktiviranje transkripcije, da se aktivirajo geni, ki se uporabljajo samo v določenih okoljskih razmerah. Transkripcijska regulacija je učinkovita, ker je prvi večji korak genske ekspresije. Zahteva bistveno manjšo uporabo bioloških virov kot regulacija, saj preprečuje prevajanje ali regulacijo, ki vpliva na delovanje že prevedenih beljakovin.

Regulacija transkripcije je izjemno pomembna za ohranjanje zdravja organizma in vključuje veliko različnih dejavnikov. Obstaja, na primer, časovni dejavnik za regulacijo transkripcije; pogosto je pomembno, da se beljakovine proizvajajo z določeno hitrostjo za vzdrževanje različnih pomembnih bioloških funkcij. Prav tako lahko odziv na okoljske dejavnike zahteva hiter začetek transkripcije. Pomembno je tudi zagotoviti, da se transkripcija zgodi v ustreznem obsegu; če se proizvede preveč ali premalo beljakovin, lahko to negativno vpliva na pomembna ravnotežja v telesu.

Obstaja veliko različnih mehanizmov regulacije transkripcije. Represorji in ojačevalci, na primer, so specializirane molekule, ki bodisi zavirajo ali povečajo sposobnost proteina, da se veže na promotorsko mesto na DNK, da sproži transkripcijo. Transkripcijski faktorji so potrebni za pozicioniranje RNA polimeraze, proteina, ki je odgovoren za sintezo RNA, na ustrezno mesto na verigi DNK za začetek transkripcije. Višja koncentracija danega transkripcijskega faktorja bi torej lahko povzročila višjo stopnjo transkripcije.