Γιατί η μεταγραφή είναι μονόδρομη;

Η μεταγραφή είναι μονοκατευθυντική λόγω της εγγενούς ασυμμετρίας της διπλής έλικας DNA. Κάθε κλώνος DNA έχει μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, που αναφέρεται ως κατεύθυνση 5 έως 3 '. Αυτή η κατεύθυνση καθορίζεται από τον προσανατολισμό των δεσμών φωσφοδιεστέρα που συνδέουν τα νουκλεοτίδια μαζί στη σπονδυλική στήλη DNA.

Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, το RNA πολυμεράσης, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του RNA, διαβάζει το πρότυπο DNA σε κατεύθυνση 5 'έως 3'. Αυτή η κατεύθυνση είναι κρίσιμη επειδή η πολυμεράση RNA μπορεί να προσθέσει μόνο νουκλεοτίδια στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα RNA στην κατεύθυνση 5 'έως 3'.

Η μονοπλαξικότητα της μεταγραφής εξασφαλίζει ότι τα μεταγραφικά RNA συντίθενται στον σωστό προσανατολισμό, με το 5 'άκρο να αντιστοιχεί στην έναρξη του γονιδίου και του 3' άκρου που αντιστοιχεί στο τέλος του γονιδίου. Οι αποκλίσεις από αυτή τη μονοκατευθυντική διαδικασία, όπως η αμφίδρομη μεταγραφή ή η παρουσία παρεμβατικών αλληλουχιών, μπορούν να οδηγήσουν στον σχηματισμό μη λειτουργικών ή περικομμένων μεταγραφών RNA.

Η μονοπλαξικότητα της μεταγραφής έχει επίσης επιπτώσεις στη ρύθμιση των γονιδίων. Διάφοροι ρυθμιστικοί μηχανισμοί, όπως οι αλληλουχίες προαγωγού, οι ενισχυτές και οι τερματοφύλακες, λειτουργούν με τρόπο ειδικό για τον έλεγχο της έναρξης, της επιμήκυνσης και της τερματισμού της μεταγραφής, αντίστοιχα. Αυτά τα ρυθμιστικά στοιχεία αναγνωρίζονται και χρησιμοποιούνται από πολυμεράση RNA στην κατάλληλη κατεύθυνση 5 'έως 3', επιτρέποντας τον ακριβή έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης.