השעתוק הוא תהליך שבו נוצר העתק של גן מסוים, כשלב ראשוני בתהליך יצירת החלבונים. במהלך השעתוק נוצר העתק RNA באמצעות האנזים RNA פולימראז. ההעתק הזה משמש לתרגום לחלבון. השעתוק הוא תהליך חשוב ומורכב מאוד, שכולל רכיבים רבים.
הסרטון מתאר בפשטות את תהליך השעתוק ואת שלביו העיקריים:
שעתוק הוא תהליך של העתקה. מידע בנוגע ל"מתכון" מסוים של חלבון מועתק מספר המתכונים הראשי, כלומר, ה-DNA, וההעתק שנוצר משמש באופן מעשי לסינתזת החלבון. אם כן, השיעתוק הוא שלב הביניים שבין ה-DNA לחלבון השלם, המולקולה שנוצרת במהלכו נקראת RNA. מולקולת ה-RNA דומה בהרכב שלה ל-DNA, עם הבדל קל בקבוצת הידרוכסיל יחידה (OH). בנוסף, RNA מופיע בדרך כלל כמולקולה חד-גדילית, בעוד שה-DNA שבנוי כסליל של שני גדילים.
ישנם סוגים שונים של מבני RNA, והם בעלי תפקידים מגוונים, וביניהם גם ה-RNA שליח (mRNA או בשמו המלא messenger RNA). ה-mRNA דרוש בשביל השיעתוק, ואפשר לדמות אותו לעותק שהכין מהנדס מכונות, שיוצר העתק של תוכניות הבניין מהספרייה, ואז לוקח אותן למפעל כדי לייצר את המכונה. השעתוק מתרחש בגרעין, ומשם ה-mRNA נודד לנוזל התא (ציטופלזמה), שם הוא הופך לחלבון. לפני שיהפוך לחלבון, בתהליך שנקרא "תרגום", ה-mRNA עובר עיבוד נוסף שבו מושמטים ממנו חלקים שאינם מכילים הוראות ליצירת חלבון. מקעים אלו נקראים אינטרונים.
הגנים אינם משועתקים בצורה אחידה בתא וברקמות השונות. יש גנים שמשועתקים בכמות אדירה ברקמה אחת ואינם משועתקים כלל ברקמה אחרת. הרבה פעמים משתמשים במילה "ביטוי" כדי לומר עד כמה נפוץ שיעתוק של גן מסוים בתא. למשל "רמת הביטוי של הגן LIS1 גבוהה מאוד בתאי עצב" - כך חוקרים נוהגים לומר. הגן מבטא את עצמו יותר, ולא "סתם יושב לו" בגרעין.
גנים אחרים מתבטאים בצורות שונות בתקופות שונות של התפתחות האורגניזם או במצבים שונים של התא. הסיבה לכך היא שינויים שחלים בצורך של הגוף בחלבונים שמשועתקים מהגנים.
המידע לתדירות מה קובע את מידת הביטוי - או השיעתוק? גורמים רבים ומגוונים. בין היתר, הנטייה להתבטא תהיה מושפעת ממקטע ב-DNA שנקרא promoter, או "מקדם" – זהו רצף דנ"א שנמצא לפני האזור המקודד בגן. פרומוטרים שונים משפיעים אחרת על הזיקה של התא לבטא גנים מסוימים ולהפוך אותם לחלבונים.
הסרטון ממחיש את התנהגות המולקולות המעורבות בשיעתוק (אנגלית):
