Jabarkan Mekanisme dari Ekspresi gen

Gen adalah bentangan DNA yang menyandikan informasi. DNA genomik terdiri dari dua untai antiparalel dan untai komplementer balik, masing-masing memiliki ujung 5' dan 3'. Terkait dengan gen, kedua untai tersebut dapat diberi label "untai cetakan," yang berfungsi sebagai cetak biru untuk produksi transkrip RNA, dan "untai penyandi," yang termasuk versi DNA dari sekuens transkrip. "Untai penyandi" secara fisik tidak terlibat dalam proses penyandian karena "untai cetakan"-lah yang dibaca selama transkripsi.

Produksi salinan RNA dari DNA disebut transkripsi, dan dilakukan di dalam nukleus oleh RNA polimerase, yang menambahkan satu nukleotida RNA sekaligus ke untai RNA yang tumbuh sesuai dengan aturan basa yang saling melengkapi. RNA ini komplementer dengan untai cetakan DNA 3 '→ 5', yang dengan sendirinya melengkapi komplemen untai penyandian 5 '→ 3'. Oleh karena itu, untai RNA 5 '→ 3' yang dihasilkan identik dengan untai penyandian DNA dengan pengecualian bahwa timin diganti dengan urasil (U) dalam RNA. Pembacaan untai penyandian DNA "ATG" secara tidak langsung ditranskripsi melalui untai non-coding sebagai "UAC" dalam RNA.

Pada prokariota, transkripsi dilakukan oleh satu jenis RNA polimerase, yang membutuhkan sekuens DNA yang disebut kotak Pribnow serta faktor sigma (faktor σ) untuk memulai transkripsi. Pada eukariota, transkripsi dilakukan oleh tiga jenis RNA polimerase, yang masing-masing membutuhkan sekuens DNA khusus yang disebut promoter dan satu set protein pengikat DNA — faktor transkripsi — untuk memulai proses. RNA polimerase I bertanggung jawab untuk transkripsi gen RNA ribosom (rRNA). RNA polimerase II (Pol II) mentranskripsikan semua gen protein-coding tetapi juga beberapa RNA non-coding (misalnya snRNA, snoRNA, atau RNA non-coding panjang). Pol II termasuk domain terminal-C (CTD) yang kaya akan residu serin. Ketika residu ini terfosforilasi, CTD mengikat berbagai faktor protein yang mendorong pematangan dan modifikasi transkrip. RNA polimerase III mentranskripsi RRNA 5S, mentransfer gen RNA (tRNA), dan beberapa RNA kecil non-coding (misalnya 7SK). Transkripsi berakhir ketika polimerase menemukan sekuens yang disebut terminator.