Transkripcijski faktori
Sinteza mRNA započinje s RNA- polimerazom koja djeluje zajedno s brojnim proteinima, transkripcijskim faktorima na promotoru. Polimeraza i transkripcijski faktori vežu se za specifične sekvencije unutar promotora. U eukariota se dodatni transkripcijski faktori tzv. aktivatori vežu selektivno na druge regulacijske elemente uključujući i tzv. pojačivačke regije (engl. enhancers) DNA. Pojačivačke sekvencije mogu biti udaljene i do 10.000 nukleotida uzvodno od promotora i kodirajuće sekvencije, a mogu pojačati stopu transkripcije i do 200 puta (slika 16.8.).
Slika 16.8. Regulacija transkripcije odvija se uz pomoć transkripcijskih faktora i pojačivačkih regija DNA. Dva različita gena (A i B) mogu imati isto promotorsko mjesto ali različite distalne kontrolne elemente što omogućava njihovu različitu ekspresiju (preuzeto s: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/16-4-eukaryotic-transcription-gene-regulation).
Drugi regulacijski faktori mogu djelovati kao represori vezanjem za prigušivačke regije (engl. silencers) te tako spriječavaju transkripciju.
Uključuje sintezu mRNA, njezino procesiranje i transport u citoplazmu. Trankripcijom nastaje primarni transkript iz kojega se izrezuju intronske regije, a zatim se eksoni spajaju i zaštićuju krajevi molekule (5′ kraj – GTP-glava; 3′ kraj – poliA-rep) mRNA (slika 16.9.a. i b.)
Pre-mRNA može biti različito prekrajana (engl. alternative splicing; splicing vidi poglavlje 11) kako bi nastali različiti proteini. Pet je osnovnih modela alternativnog prekrajanja (slika 16.10.).
Životni vijek mRNA molekule u citoplazmi je također važan faktor kontrole proteinske sinteze. Eukariotske mRNA mogu obavljati svoju funkciju u citoplazmi stanice određeno vrijeme što ovisi o duljini poli-A repa molekule (3′ kraj: od 20-200 adenilnih ostataka). Ako se dvije molekule mRNA razlikuju u brzini kojom ih razgrađuju enzimi u citoplazmi, one se razlikuju i u tome koliko dugo svaka molekula kontrolira sintezu proteina.
Slika 16.9. a. Posttranskripcijska kontrola; RNA-procesiranje.
Slika 16.9.b. pre-mRNA može biti različito procesirana (prekrajana, engl. alternative splicing) kako bi nastali različiti proteini (preuzeto s: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/16-5-eukaryotic-post-transcriptional-gene-regulation).
Slika 16.10. Modeli alternativnog prekrajanja mRNA (preuzeto s: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/16-5-eukaryotic-post-transcriptional-gene-regulation).