Die DNA einer Zelle ist ein sehr langes Molekül und enthält viele Gene (Informationsabschnitte), die nicht immer alle gleichzeitig in Proteine ( = Merkmale) umgesetzt werden müssen. Außerdem befindet sich die DNA nur im Zellkern; die Proteinsynthese erfolgt allerdings außerhalb an den Ribosomen im Cytoplasma.
Es muss also einen Mechanismus geben, welcher die DNA – Information im Zellkern zu den Ribosomen nach außen bringt.
Diese „Überschreibung“ der in der DNA gespeicherten Information in eine Transportform = m- RNA bezeichnet man als Transkription.
Die Transkription verläuft in einigen Punkten ähnlich wie die Replikation der DNA ab.
Das Enzym RNA – Polymerase ( ähnelt einem Hohlzylinder ) entwindet und öffnet den DNA – Doppelstrang, erkennt und bindet an eine bestimmte DNA – Sequenz, die sich im Promotorbereich (= Startstelle; gibt auch die Transkriptionsrichtung an) des Gens befindet (Promotor ähnelt häufig der Basenabfolge TATAATA).
Da in jedem Gen die RNA – Polymerase auch nur von 5` nach 3` RNA aufbauen kann, wird damit auch festglet, welcher DNA – Einzelstrang abgelesen wird, nämlich der von 3` nach 5` verlaufende; dies ist der sog. codogene DNA – Einzelstrang.
Nach etwa 30 Basenpaaren beginnt die RNA – Polymerase mit der Synthese der m – RNA, die dem codogenen DNA – Einzelstrang komplementär ist.
Am Ende des Gens befindet sich der Terminator (= Zielstelle), wiederum mit einer bestimmten Stopp – Sequenz (UUA, UAG, UGA ) löst sich die RNA – Polymerase ab und damit ist die Transkription beendet.
Zunächst wird die gesamte Basensequenz des codogenen Stranges ( mit allen Exons und Introns) in eine RNA – Basensequenz transkribiert. Diese Vorläufer – m – RNA = prä – m – RNA mit noch alle Exons und Introns wird nun modifiziert.
Modifikation der RNA
- Zuerst wird am 5´- Ende ein modifiziertes Dinukleotid ( meist G mit U verbunden) als cap ( = Kappe,Mütze ) angeheftet. Dieses sog. „Capping“ ist für das Andocken an den Ribosomen wichtig; fehlt einer RNA eine solche Kappe, wird sie in nur sehr geringem Maße translatiert. Es handelt sich dabei, um ein zellinternes Immunsystem womit verhindert wird, dass eine zellfremde RNA, z.B. Virus – RNA, in ein Protein translatiert wird.
- Am 3´- Ende fügt eine spezielle Polymerase eine lange Kette (ca. 200Basen) von Adenin- Nukleotiden an = Poly – A – Schwanz . Der Poly – A – Schwanz macht die m .- RNA haltbarer, schützt sie also vor dem Abbau durch Nukleasen in der Zelle (wirkt lebensverlängernd). Je länger der Poly – A – Schwanz, umso stabiler ist die m – RNA, und desto länger ist ihre Halbwertszeit.
- Die so hergestellt RNA ist noch immer nicht für eine korrekte Translation an den Ribosomen geeignet. Mithilfe best. Enzyme = Spleißosomen, werden die Introns bis auf das Nukleotid genau herausgeschnitten. Die prä – m – RNA bildet dabei lassoartige Schleifen, und die übriggebliebenen Exons werden über Ligasen miteinender verknüpft. Dieser Vorgang, bei dem die Introns also unter Bildung sog. Lassostrukturen herausgetrennt werden = Spleißen der DNA .
Die so gewonnen „reife“ m – RNA verläßt nun den Zellkern und wandert zu den Ribosomen .