Transkription – Was ist das? Eine Definition

Die Transkription ist ein biologischer Mechanismus, der die Synthese eines RNA-Moleküls aus einem komplementären DNA-Molekül ermöglicht. Sie ist der erste Schritt in dem Prozess, der von der DNA zum Protein führt. Die Transkription wird durch das Enzym RNA-Polymerase katalysiert.

Bei Eukaryoten, also Zellen mit Zellkern, findet die Transkription im Zellkern statt. Eukaryoten besitzen drei RNA-Polymerasen, wobei die RNA-Polymerase II diejenige ist, aus der die mRNAs entstehen. Die Bezeichnung mRNA leitet sich vom englischen Begriff “messenger RNA” ab.

Die Schritte der Transkription der DNA in RNA

Die Transkription findet nicht entlang des gesamten DNA-Strangs statt, sondern nur an einem bestimmten Abschnitt. Dieser wird durch die Initiations- und die Terminationstelle definiert. Zwischen diesen beiden Punkten befindet sich eine Transkriptionseinheit.

Die RNA-Polymerase beginnt die Transkription an der Initiationsstelle, die sich in einem Promotor befindet. Der Promotor ist ein bestimmter Bereich im DNA-Strang, die von der Polymerase erkannt wird. Bei Eukaryoten ortet die RNA-Polymerase II den Promotor beispielsweise durch das Vorhandensein der TATA-Box, einer Region, die reich an den Basen Thymin (T) und Adenin (A) ist. Sogenannte Transkriptionsfaktoren können der RNA-Polymerase helfen, die Initiationsstelle für die Transkription zu finden.

Die DNA liegt natürlicherweise als Doppelhelix vor. Die RNA-Polymerase spreizt die beiden Stränge des DNA-Moleküls und bewegt sich in der Richtung 3′ zu 5′ der DNA oder von 5′ zu 3′ auf der Prä-Messenger-RNA.

Die Bezeichnung 5’ bzw. 3’ für die Enden eines DNA- oder RNA-Strangs stammen von den Nukleotiden, aus denen DNA und RNA aufgebaut sind: Alle Nukleotide haben eine Pentose, einen Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen. Die Nukleotide sind an den Pentosen miteinander verbunden, und zwar immer das fünfte Kohlenstoffatom des einen Nukleotids mit dem dritten Kohlenstoffatom des nächsten Nukleotids. Deshalb ist an einem Ende eines DNA- oder RNA-Stranges ein Nukleotid mit einem freien fünften Kohlenstoff und am anderen Ende ein Nukleotid mit einem freien dritten Kohlenstoff zu finden.

Gegenüber dem codierenden Strang der DNA verbindet die Polymerase Nukleotide, die sich mit denen der DNA paaren: die Nukleotide G und C passen zusammen, ebenso das Nukleotid A mit T und U (Uracil). Die RNA hat im Gegensatz zur DNA nämlich keine Base T, sondern die Base U. Hat der DNA-Strang beispielsweise die Basen GGACTT, würde die RNA entsprechend aus den Basen CCUGAA bestehen.

Während der Elongation wird eine Prä-Messenger-RNA synthetisiert. Die RNA-Polymerase stoppt an der Terminationsstelle der Transkription. Anschließend reift die Prä-Messenger-RNA zur mRNA, die im Zytoplasma in ein Protein übersetzt wird.

Urhebender Autor: Redaktion Futura