Процесс транскрипции обеспечивает матричное копирование всех типов РНК на основе нуклеотидной последовательности ДНК.

Механизм матричного копирования подчиняется такими принципам, как:

1. Комплементарность.

2. Асимметричность.

3. Антипараллельность.

4. Униполярность.

5. Беззатравочность.

 

1. Комплементарность. Синтез нуклеотидной цепочки РНК основан на комплементарном узнавании нуклеотидных пар (А-Т) и (Г-Ц), с тем исключением, что в составе молекулы РНК тимин заменён на урацил. Так, имея матричную последовательность ДНК вида -А-Т-Т-Г-Г-Ц- при транскрибировании, мы получим -У-А-А-Ц-Ц-Г- (рис. 7).

Рис. 7. Анимационная модель механизма транскрипции
Переместите при помощи указателя мыши необходимый нуклеотид к месту
синтеза молекулы РНК, учитывая принцип комплементарности и особенности
нуклеотидного состава нуклеиновых кислот.
Примечания: А, Т, Г, Ц, У – азотистые основания;    – пентоза;  – остаток фосфорной кислоты.

 

2. Асимметричность. При транскрипции определённого гена считывание генетической информации осуществляется лишь с одной из комплементарных цепей молекулы ДНК. Эту цепь называют транскрибируемой. Другая цепь имеет название кодирующая. Объясняется такое название тем, что нуклеотидная последовательность кодирующей цепи в полной мере тождественна нуклеотидной последовательности синтезируемой молекулы РНК. В случае приведённого выше примера последовательность кодирующей цепи будет следующая: -Т-А-А-Ц-Ц-Г-. Необходимо учитывать, что каждая из комплементарных цепей ДНК при транскрибировании одних генов может являться транскрибируемой (другая является кодирующей), тогда как в случае других генов их роли меняются: первая становится кодирующей, вторая соответственно транскрибируемой.

3. Антипараллельность. У синтезируемой цепи РНК 3’- и 5’-концы направлены диаметрально противоположно относительно одноимённых концов транскрибируемой цепи ДНК.

4. Униполярность. Присоединение новых рибонуклеотидов происходит всегда со стороны 3’-конца. Именно со стороны 3’-конца идет наращивание цепи. В целом говорят, что синтез происходит в направлении 5’  → 3’ .

5. Беззатравочность. Первый нуклеотид растущей цепочки РНК, присоединённый в начале синтеза, сохраняется и в конечном продукте (в отличие от синтеза цепочки ДНК, где присоединение дезоксинуклеотидов не может начинаться с пустого места, а требует наличия свободного 3’-конца).