Məlumat

10: Transkripsiya: RNT polimerazları - Biologiya

10: Transkripsiya: RNT polimerazları - Biologiya



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Molekulyar biologiyanın Mərkəzi Doqmasını xatırlayın: DNT proteinə çevrilən RNT-yə köçürülür. Biz materialı həmin ardıcıllıqla əhatə edəcəyik, çünki məlumatın axdığı istiqamət budur.

Giriş

Sərbəst buraxılan pirofosfat hüceyrədə 2 Pi-yə bölünür, bu, reaksiyanı sintez istiqamətində hərəkətə gətirən enerji baxımından əlverişli reaksiyadır. Həddindən artıq PPi olduqda, pirofosforolizin əks reaksiyası baş verə bilər. Sintez həmişə 5'-dən 3'-ə qədər (artan RNT zəncirinə münasibətdə) gedir. Şablon 3'-dən 5' istiqamətində oxunur.

B. E. coli RNT polimeraz quruluşu

1. Bu bir RNT polimeraza RNT-nin bütün siniflərini sintez edir

mRNT, rRNT, tRNT

2. Dörd alt bölmədən ibarətdir.

a. Əsas və holoenzim

a2bb'nin a2bb' + s

Holoenzim = a2bb's = core + s = can başlamaqpromouter tərəfindən təyin olunduğu kimi, düzgün yer kimi transkripsiya

Core = a2bb' = bilər uzatmaq artan RNT zənciri

A təşviqatçı iki şəkildə müəyyən edilə bilər.

  1. Transkripsiyanın dəqiq, spesifik başlaması üçün tələb olunan DNT ardıcıllığı
  2. Transkripsiyanı dəqiq başlamaq üçün RNT polimerazanın bağlandığı DNT ardıcıllığı.

b. Alt bölmələr

alt bölməÖlçüGenFunksiya
b'160 kDarpoCb' + b katalitik mərkəzi əmələ gətirir.
b155 kDarpoBb' + b katalitik mərkəzi əmələ gətirir.
a40 kDarpoAferment birləşmələri; promotorda UP ardıcıllığını da bağlayır
s70 kDa (ümumi)rpoDpromotor üçün spesifiklik verir; promotorda -10 və -35 sahələrə bağlanır

C. E. coli RNT polimeraz mexanizmi

Fəaliyyət üsulu samillər

s faktorunun olması RNT polimeraza holoenziminin başlanğıc yerini seçməkdə seçici olmasına səbəb olur. Bu, ilk növbədə, DNT-dən RNT polimerazanın dissosiasiya sürətinə təsirlər vasitəsilə həyata keçirilir.

  • a. Nüvənin ümumi DNT ardıcıllığına güclü yaxınlığı var. t1/2 nüvə-DNT kompleksinin dissosiasiyası təxminən 60 dəqiqədir. Bu, uzanma mərhələsində faydalıdır, lakin başlanğıc zamanı deyil.
  • b. Holoenzimin ümumi DNT-yə yaxınlığı azalır; 10-a yaxın azalıb4 qat. t1/2 holoenzimin ümumi DNT-dən dissosiasiyası təxminən 1 saniyəyə qədər azalır.
  • c. Holoenzim promotor ardıcıllığına çox yüksək yaxınlığa malikdir1/2 holoenzimin promotor ardıcıllığından dissosiasiyası saatlarla olur.

Transkripsiyanın başlanğıcında baş verən hadisələr

  • a. RNT polimeraza holoenzimi promotorla birləşərək a qapalı kompleks; bu mərhələdə DNT-nin açılması yoxdur.
  • b. Polimeraz-promotor kompleksi təxminən 12 bp ərimə və ya açılma olan qapalıdan açıq keçiddən keçir.
  • c. Başlanğıc nukleotidlər DNT şablon zəncirindəki tamamlayıcı nukleotidlər tərəfindən istiqamətləndirildiyi kimi fermentə bağlana bilər və ferment onların arasında fosfodiester bağının meydana gəlməsini kataliz edəcək. Bu polimeraza-DNT-RNT kompleksinə üçlü kompleks deyilir.
  • d. ərzində abortiv başlanğıc, polimeraza təxminən 6 və ya daha çox nukleotid uzunluğunda qısa transkriptlərin sintezini katalizləyir və sonra onları buraxır.
  • e. Bu faza ~6 nukleotiddən ibarət yaranan RNT fermentdə ikinci RNT-nin bağlanma yerinə bağlandıqda başa çatır; bu ikinci sahə katalitik mərkəzdən fərqlidir. Bu bağlanma katalitik mərkəzin "yenidən qurulması" ilə əlaqələndirilir ki, ferment indi 7-12 uzunluqlu oliqonukleotidlərin sintezini kataliz edəcək.
  • f. İndi ferment şablonda yeni bir mövqeyə keçir. Bu proses zamanı siqma kompleksi tərk edir. Siqmanın kompleksi tərk etməsi ilə əlaqəli fermentdəki konformasiya dəyişikliyi "baş barmağın" DNT şablonunun ətrafına sarılmasına imkan verir və proses qabiliyyətini saxlayır. Beləliklə, əsas ferment uzanma zamanı RNT sintezini katalizləyir, bu, dayandırılmasını göstərən "siqnallar"la qarşılaşana qədər davam edir.

Şəkil 3.1.8. Başlanğıcda hadisələr


3. Transkripsiya dövrü

4. RNT Polimeraz nüvəsindəki saytlar

a. Ferment təxminən 60 bp DNT-ni əhatə edir, təxminən 17 bp açılmamış transkripsiya qabarcığı ilə.

d Artan RNT zəncirinə əlavə olunacaq daxil olan nukleotid (NTP) polimerləşmə üçün aktiv yerdə şablonun göstərdiyi kimi böyüyən RNT zəncirinin 3' ucuna bitişik birləşir.

e. Daxil olan nukleotid pirofosfatın sərbəst buraxılması ilə NTP-nin fosforilinə 3' OH-nin nukleofil hücumu ilə böyüyən RNT zəncirinə bağlanır.

f. Reaksiya hər saniyədə təxminən 50 nts irəliləyir (ferment hərəkət edir). Bu, təkrarlanma sürətindən (təxminən 1000 nts/san) çox yavaşdır.

g. Şablon topoloji cəhətdən məhduddursa, RNT polimerazanın qarşısındakı DNT üst-üstə sarılır (müsbət superhelikal növbələr) və RNT polimerazanın arxasındakı DNT alt sarğıya çevrilir (mənfi superhelik dönüşlər).

DNT şablonunun RNT polimeraza tərəfindən açılmasının təsiri hər 10 bp açılan üçün T-ni 1 azaltmaqdır. Beləliklə, DT = -1 və DL = 0 olduğundan, hər 10 bp açılan üçün DW = +1. W artımının bu təsiri polimerazdan əvvəl DNT-də tətbiq olunacaq.

DNT şablonunun RNT polimeraza tərəfindən geri sarılmasının təsiri təbii ki, bunun tam əksidir. T hər 10 bp geri dönüş üçün 1 artacaq. Beləliklə, DT = +1 və DL = 0 olduğundan, hər 10 bp geri dönmə üçün DW = -1. W-nin azalmasının bu təsiri polimerazın arxasındakı DNT-də olacaq, çünki geri sarma məhz burada baş verir.

5. İnhibitorlar: faydalı reagentlər və işləmək üçün göstərişlər

a. Rifamisinlər, məs. rifampisin: başlanğıcı bloklamaq üçün b alt bölməsini bağlayır. Dərman 3-cü və ya 4-cü nukleotidin əlavə edilməsinin qarşısını alır, buna görə də başlanğıc prosesi tamamlana bilməz.

Rifampisinin təsir yerinin b alt bölməsi olduğunu necə bilirik? Rifampisinə qarşı müqavimət göstərən mutasiyalar rpoBgen.

b. Streptolidiginlər: zəncirin uzanmasını maneə törətmək üçün b alt bölməsinə bağlanır.

Rifamisinlərin və streptolidiginlərin bu təsirləri və onların b alt bölməsində fəaliyyət göstərməsi, artan zəncirə nukleotid əlavə etmək üçün b alt bölməsinin lazım olduğunu iddia edir.

c. Heparin, polianion, in vitro DNT-yə bağlanmağın qarşısını almaq üçün b' alt bölməsinə bağlanır.

D. Eukaryotik RNT polimerazaları

1. Eukariotların nüvələrində 3 müxtəlif RNT polimerazı var.

  1. a. Hər bir nüvə RNT polimerazı təxminən 8-14 alt bölməsi olan böyük bir zülaldır. Hər biri üçün təxminən 500.000 MVt təşkil edir.
  2. b. Hər bir polimeraz fərqli funksiyaya malikdir:

RNT polimeraza

lokalizasiya

sintez edir

təsiri a-amanitin

RNT polimeraza I

nüvəcik

pre-rRNT

heç biri

RNT polimeraza II

nukleoplazma

pre-mRNT

bəzi snRNA-lar

aşağı konsentrasiyalar (0,03 mq/ml) ilə inhibə olunur.

RNT polimeraza III

nukleoplazma

pre‑tRNA, digər kiçik RNT-lər

bəzi snRNA-lar

yüksək konsentrasiyalar (100 mq/ml) ilə inhibe edilir.

2. Alt bölmə strukturları

a. Maya RNT polimerazalarının alt bölmələri üçün genlər və kodlaşdırılmış zülallar təcrid olunmuş və ardıcıllıqları müəyyən edilmiş və bəzi funksional analizlər aparılmışdır.

b. Bəzi alt bölmələr bakterial RNT polimerazaları ilə homologdur: Ən böyük iki alt bölmə b və b' homoloqlarıdır. Təxminən 40 kDa alt bölmə a-nın homoloqudur.

c. Bəzi subunitlər hər üç RNT polimeraz üçün ümumidir.

d. Maya RNT polimeraz II nümunəsi:

Təxmini ölçü (kDa)

polimeraz başına alt vahidlər

rol / şərh

220

1

b' ilə əlaqəli

katalitik?

130

1

ilə əlaqəli b

katalitik?

40

2

ilə bağlı a

məclis?

35

< 1

30

2

hamı üçün ümumi 3

27

1

hamı üçün ümumi 3

24

< 1

20

1

hamı üçün ümumi 3

14

2

10

1

e. Ən böyük alt bölmədə a var karboksi-terminal domeni (CTD)qeyri-adi strukturla: Tyr‑Ser‑Pro‑Thr‑Ser‑Pro‑Thr ardıcıllığının tandem təkrarları. Maya fermentinin 26 tandem təkrarı, məməli fermentinin isə təxminən 50 təkrarı var. Bunlar yüksək yüklü CTD vermək üçün Ser və Thr üzərində fosforlaşdırıla bilər.

  • RNT Pol IIa CTD-də fosforlaşdırılmır.
  • RNT Pol IIo CTD-də fosforlaşdırılır.

4. Xloroplastlarda (plastidlər) və mitoxondriyada RNT polimerazaları

  • a. Plastidlərdə olan RNT polimeraza plastid xromosomunda kodlanır. Bəzi növlərdə mitoxondrial RNT polimerazı mitoxondrial DNT ilə kodlanır.
  • b. Bu orqanik RNT polimerazaları nüvə RNT polimerazalarından daha çox bakterial RNT polimerazaları ilə əlaqəlidir. Bu, eukariotlarda bu orqanoidlərin əldə edilməsi üçün endo-simbiotnt modelini dəstəkləyən bu orqanoidlərin mənşəyinin bakterial olması lehinə güclü bir dəlildir.
  • c. Bu RNT polimerazaları orqanik genlərin spesifik transkripsiyasını katalizləyir.

E. Eukaryotik RNT polimeraza II üçün ümumi transkripsiya amilləri

Eyni TAF dəstinin RNT polimeraza II tərəfindən transkripsiya edilmiş bütün promotorlar üçün TFIID-də olub-olmaması və ya bəzilərinin yalnız müəyyən növ promotorlar üçün istifadə edildiyi məlum deyil. TFIID indiyə qədər səciyyələndirilmiş yeganə ardıcıllığa spesifik ümumi transkripsiya faktorudur və o, DNT-nin kiçik yivində birləşir. O, həmçinin TATA-sız promouterlərdə istifadə olunur, buna görə də ardıcıllığın spesifik bağlanmasının rolu hələ də araşdırılır.

3. RNT polimeraza II üçün ümumi transkripsiya faktorlarının xülasəsi.

RNT polimeraza II (insan hüceyrələri) üçün amillər

Amil

sayı

alt bölmələr

Molekulyar

kütlə (kDa)

Funksiyalar

Funksiyaları

İşə qəbul:

TFIID: TBP

1

38

Əsas promotoru (TATA) tanıyın

TFIIB

TFIID: TAF

12

15-250

Əsas promotoru tanıyın (TATA olmayan); Müsbət və mənfi tənzimləmə

RNT Pol II?

TFIIA

2

12, 19, 35

TBP-DNT bağlanmasını sabitləşdirmək; Antirepressiya

TFIIB

1

35

RNA Pol II üçün başlanğıc yerini seçin

RNT PolII-TFIF

RNT Pol II

12

10-220

RNT sintezini kataliz edir

TFIIE

TFIIF

2

30, 74

Promotor üçün hədəf RNT PolII; PolII və DNT arasında qeyri-spesifik qarşılıqlı əlaqəni pozur

TFIIE

2

34, 57

TFIIH helikaz, ATPaz və kinaz fəaliyyətini modullaşdırmaq; Promotorun əriməsini birbaşa artırır?

TFIIH

TFIIH

9

35-89

Promotorun əriməsi üçün helikaz; CTD kinaz; promouter rəsmiləşdirilməsi?

Roeder, R.G. (1996) TIBS 21: 327-335.

4. TFIIH çoxaltlı transkripsiya faktorudur, həmçinin DNT təmirində iştirak edir.

İnsan amilinin alt bölmələri

Gen

Molec. kütlə

protein (kDa)

Funksiya/ Struktur

Təklif olunan rol

XPB

89

helikaz, treklər 3'-dən 5'

Transkripsiya/Təmir üçün dupleksi açın

XPD

80

helikaz, treklər 5'-dən 3'

Dupleksi açın, Təmir edin

P62

62

naməlum

P52

52

naməlum

P44

44

Zn-barmaq

DNT-ni bağlayır

S34

34

Zn-barmaq

MAT1

32

CDK montaj faktoru

Cyclin H

38

CDK7/MO15 üçün siklin tərəfdaşı

CDK7/MO15

32

Protein kinaz

CTD üçün kinaz

Cədvəl 3.1.6. RNT polimeraza II holoenzim və vasitəçi

Bu tədqiqatlar göstərir ki, RNT polimeraza II bir neçə fərqli vəziyyətdə və ya kompleksdə mövcud ola bilər. Biri vasitəçini ehtiva edən çox böyük bir holokompleksdədir. Bu vəziyyətdə o, TFIID tərəfindən istiqamətləndirildikdə transkripsiyanı dəqiq şəkildə başlatacaq və aktivatorlara cavab verəcəkdir (Cədvəl 3.1.6). Vasitəçi subkompleksi RNT polimeraza II və GTF-lərlə dissosiasiya və yenidən əlaqə qura bilir. Həqiqətən də, bu reassosiasiya vasitəçinin müəyyən edilməsində yoxlanılan addım ola bilər. Vasitəçi olmadan RNT polimeraza II plus GTF-lər düzgün yerdə transkripsiyaya başlaya bilər (TFIID tərəfindən göstərildiyi kimi), lakin aktivatorlara cavab vermirlər. GTF-lər olmadıqda, RNT polimeraza II DNT şablonlarını transkripsiya etməyə qadirdir, lakin düzgün yerdə transkripsiyaya başlamayacaq. Beləliklə, o, uzadılmaq üçün səlahiyyətlidir, lakin başlanğıc deyil.

Cədvəl 3.1.7. RNT polimeraza II funksiyalarının genişləndirilməsi

Şəkil 3.1.17

Holoenzim eukaryotik hüceyrələrdə transkripsiyanın başlanmasında iştirak edən əsas fermentdirsə, mütərəqqi yığılma yolu müşahidə olunur. in vitro(yuxarıda d bölməsinə baxın) az əhəmiyyət kəsb edə bilər in vivo. Ola bilsin ki, holoenzim, daha geniş, sifarişli montaj mexanizmi olan mütərəqqi montaj modelindən fərqli olaraq, sadəcə olaraq TBP (və ya TFIID) TATA qutusuna bağlanması ilə qeyd olunan promotorlara bağlanacaq. Hər iki modeldə TBP və ya TFIID bağlanması ilkin başlanğıc kompleksinin yığılmasında ilkin addımdır. Bununla belə, bu nöqtədə holoenzimin bəzi promotorlarda istifadə edilməsi, digərlərində isə mütərəqqi birləşmənin baş verməsi ehtimalını istisna etmək olmaz.

7. Aktivləşdirici zülallar üçün hədəflər

Transkripsiya aktivator zülalları üçün hədəflər başlanğıc kompleksinin bəzi komponentləri ola bilər. İstintaqın bir xətti aktivatorlar üçün hədəf kimi TFIID-dəki TAF-ları, eləcə də TFIIB-ni göstərir. Beləliklə, aktivatorlar GTF-ləri cəlb etməklə intiasiya kompleksinin sifarişli yığılmasını asanlaşdıra bilərlər. Bununla belə, holoenzim aktivatorlara reaksiyaya vasitəçilik edə bilən "vasitəçi" və ya SRB kompleksini ehtiva edir. Beləliklə, aktivatorlar holoenzimi promotora cəlb etməyə xidmət edə bilər. Bir və ya digərinin doğru olub-olmadığını və ya bunların aktivləşdirmə üçün ayrı yollar olub olmadığını müəyyən etmək üçün əlavə tədqiqatlar tələb olunur.

F. I və III eukaryotik RNT polimerazaları üçün ümumi transkripsiya faktorları

1. RNT polimeraza I üçün ümumi transkripsiya faktorları

a. Əsas promotor transkripsiyanın başlanğıc yerini, üstəgəl təxminən 70 bp daha 5' məsafədə yerləşən yuxarı axın nəzarət elementini əhatə edir.

b. UBF1 faktoru həm yuxarı idarəetmə elementində, həm də əsas promouterdə G+C ilə zəngin ardıcıllıqla birləşir.

c. SL1 adlanan çoxsubunit kompleksi həm yuxarı, həm də əsas elementlərdə yenidən UBF1‑DNT kompleksinə bağlanır.

d. SL1-in subuntilərindən biri TBP - TFIID-dən TATA bağlayan zülaldır!

e. RNT polimeraza I daha sonra düzgün nukleotiddə transkripsiyaya başlamaq üçün DNT+UBF1+SL1 kompleksinə bağlanır və pre-rRNT yaratmaq üçün uzanır.

2. RNT Pol III üçün ümumi transkripsiya faktorları

  • a. Daxili nəzarət ardıcıllığı RNT Pol III tərəfindən transkripsiya edilmiş genlər üçün xarakterikdir (aşağıya bax).
  • b. TFIIIA: 5S RNT-ni kodlayan genlərin daxili nəzarət bölgəsinə bağlanır (tip 1 daxili promotor)
  • c. TFIIIC: 5S RNT (TFIIIA ilə yanaşı) və tRNA (tip 2 daxili promotorlar) üçün genlərin daxili nəzarət bölgələrinə bağlanır.
  • d. TFIIIB: TFIIIC-nin bağlanması TFIIIB-ni transkripsiya üçün başlanğıc yeri ilə üst-üstə düşən ardıcıllıqlara (-40-dan +11) bağlamağa yönəldir. Transkripsiya üçün heç bir TATA qutusu tələb olunmasa da, TFIIIB-nin bir alt bölməsi TBP-dir. TFIIIA və TFIIIC indi RNT polimeraza III-ün transkripsiyaya başlamaq qabiliyyətinə təsir etmədən çıxarıla bilər. Beləliklə, TFIIIA və TFIIIC montaj amilləri, və TFIIIB edir başlanğıc faktoru.

Şəkil 3.1.18.

e. RNT polimeraza III TFIIIB+DNT kompleksinə bağlanaraq dəqiq və effektiv şəkildə başlanmış transkripsiyaya nail olur.

3 Bütün 3 RNT Pol'azanın istifadə etdiyi transkripsiya faktoru: TBP

TBP RNT polimerazanın (I, II və III) düzgün yerdə başlamasına yönəldilməsində ümumi rol oynayır. TBP-ni (TFIID, SL1 və TFIIIB) ehtiva edən çoxşaxəli amillər kimi xidmət edə bilər. yerləşdirmə amillər onların müvafiq polimerazaları üçün.


Xərçəngdə bazal RNT polimeraza transkripsiya aparatının tənzimlənməsinin pozulması

Əsas RNT polimeraza (Pol) alt bölmələri və ümumi transkripsiya faktorları (GTF) xərçəngdə nadir hallarda mutasiyaya uğrayır, baxmayaraq ki, bəzi GTF-lər şişlərdə ardıcıl olaraq həddindən artıq ifadə edilir və bunun bəzi hallarda bədxassəliliyə kömək etdiyi düşünülür.

Mediator kompleksinin alt bölmələrinin, genetik fondan və hüceyrə kontekstindən asılı olaraq onkogen və ya şişi bastırıcı fəaliyyət və funksiyalara malik olan şişlərdə getdikcə daha çox mutasiyaya uğradığı və ya gücləndirildiyi aşkar edilir.

Transkripsiyanın başlanğıcdan sonrakı mərhələlərinin tənzimləyiciləri, xüsusən RNT Pol II super uzanma komplekslərinin (SEC) komponentləri, transkripsiya faktorlarının qarışıq nəsil leykemiya (MLL) ailəsi ilə translokasiya yolu ilə xərçəngdə, xüsusən də hematoloji bədxassəli şişlərdə təkrar mutasiyaya uğrayır. Nəticədə meydana gələn füzyon zülalları, bədxassəli şişlərə səbəb olan embrional inkişafda və hematopoetik hüceyrələrin differensiasiyasında iştirak edən homeobox (HOX) transkripsiya faktorlarının transkripsiyasının gücləndirilmiş uzanmasını asanlaşdırır.

RNT Pol I və RNT Pol III xərçəngdə ardıcıl olaraq pozulur, bu, əsasən mutasiyalar vasitəsilə deyil, yuxarı axın onkogen və şişi bastırıcı siqnal yolları vasitəsilə vasitəçilik olunur.

Transkripsiya aparatının ən güclü və geniş yayılmış onkogen və şiş bastırıcı komponentləri hər üç RNT Polunu modulyasiya etməyə qadir olanlardır.

RNT Pol I transkripsiyasının həddindən artıq aktivliyinin hematoloji şiş hüceyrələrinin sağ qalması üçün zəruri olduğu göstərildi və RNT Pol I GTF SL-1 xərçəngin transgenik siçan modellərini terapevtik müalicə etmək üçün kiçik molekullu inhibitordan istifadə etməklə uğurla hədəflənib. in vivo. RNT Pol I transkripsiya terapiyası hazırda insanlarda lenfoma və leykemiyanın müalicəsi üçün Faza I sınaqlarına daxil olur.

Vasitəçi kompleksi və SEC daxil olmaqla, əsas transkripsiya aparatının komponentləri xərçəngin müalicəsi üçün təkcə geniş spektrli sitotoksiklər kimi deyil, həm də potensial olaraq fərdiləşdirilmiş tibbin yeni paradiqmasının bir hissəsi kimi sümüklü terapevtik hədəfləri təmsil edir.


Prokaryotlarda Transkripsiyaya dair Tədqiqat Qeydləri | Hüceyrə biologiyası

Prokaryotik orqanizmlərdə transkripsiya tək RNT polimerazanın köməyi ilə başlanğıc, elon və şiqasiya və sonlanma kimi tanınan üç mərhələdə baş verir.

RNT çoxlu polipeptid subunitləri olan tək RNT polimeraza fermenti tərəfindən sintez olunur.

E. coli-də RNT polimerazının beş alt bölməsi var:

iki a, bir p, bir P’ və biri bir alt bölmə (α2ββ’σ). Bu forma holoenzim deyilir. σ alt bölməsi əsas ferment kimi tanınan bir formanı tərk etmək üçün digər alt bölmələrdən ayrıla və ayrıla bilər.

RNT polimerazının bu iki forması transkripsiyada fərqli rollara malikdir. Siqma faktoru ilə qarşılıqlı əlaqə üçün σ alt vahidi tələb olunur. Siqma faktoru DNT-nin başlanğıc siqnalını tanıyır və fermentin DNT şablonunda başlanğıc sahəsinə bağlanmasını istiqamətləndirir. RNT polimerazanın DNT-yə bağlanması β alt bölməsini əhatə edir.

Başlanğıc RNT polimerazının promotor sahəsinə bağlanmasını əhatə edir.

Təşəbbüs üçün Promoter Saytı:

Transkripsiya təsadüfi başlaya bilməz, lakin xüsusi olaraq genin başlanğıcında başlamalıdır. Transkripsiyanın başlaması üçün siqnallar genin transkripsiya edilmiş ardıcıllığının birbaşa yuxarı hissəsində yerləşən promotor ardıcıllığında baş verir.

Promotorda RNT polimeraza üçün birləşmə nöqtələri kimi çıxış edən xüsusi DNT ardıcıllığı var. Dəqiq ardıcıllıqlar promouterlər arasında dəyişə bilər, lakin konsensus ardıcıllığı kimi tanınan ümumi nümunəyə uyğundur.

E.Coli-də iki ardıcıl element, -10 ardıcıllığı və -35 ardıcıllığı RNT polimeraza tərəfindən tanınır. Konsens­sus -10 ardıcıllığı da adlanır “Pribnow qutusu” TATAAT və konsensus -35 ardıcıllığı da adlanır “tanınma ardıcıllığı” TTGACA-dır. (Şəkil 16.2).

RNT polimerazanın σ alt bölməsi, ehtimal ki, -35 qutusunda promotorun tanınması və bağlanması üçün cavabdehdir. σ alt bölməsi olmadıqda, ferment hələ də DNT-yə bağlana bilər, lakin bağlanma daha təsadüfi olur.

RNT sintezinin başlanması:

Ferment promotorla bağlandıqda, əvvəlcə promotor DNT-nin ikiqat spiral şəklində qaldığı qapalı promotor kompleksi əmələ gətirir. Ferment -10 və -35 qutular daxil olmaqla, təxminən 60 əsas cüt promotoru əhatə edir.

Trans&şikripsiyaya başlamaq üçün ikiqat sarmal zəif A-T bağları ilə zəngin olan -10 qutusunda qismən dissosiasiya olunur və açıq promotor kompleksi verir. Daha sonra σ alt bölməsi əsas fermenti tərk edərək açıq promotor kompleksindən ayrılır. Eyni zamanda ilk iki ribonukleotid DNT-yə bağlanır, ilk fosfodiester bağı əmələ gəlir və transkripsiya başlanır (Şəkil 16.3).

Uzatma zamanı RNT polimeraza DNT molekulu boyunca hərəkət edir, irəlilədikcə qoşa spiral əriyir və açır. Ferment şablon zəncirindəki əsasların sırası ilə müəyyən edilən əlavə sırası ilə böyüyən RNT molekulunun 3′ ucuna ribonukleotidlər əlavə edir.

Əksər hallarda, genin kodlaşdırma ardıcıllığına çatmazdan əvvəl dəyişən uzunluqlu lider ardıcıllığı transkripsiya edilir. Eynilə, kodlaşdırma ardıcıllığının sonunda, transkripsiya bitməzdən əvvəl kodlaşdırılmayan treyler ardıcıllığı transkripsiya edilir. Trans&şikripsiya zamanı ikiqat spiralın yalnız kiçik bir hissəsi istənilən vaxt açılır.

Açılan sahə şablon DNT zəncirlə qoşalaşmış yeni sintez edilmiş RNT bazasını ehtiva edir və 12-17 baza üzərində uzanır. Açılan sahə kiçik qalmalıdır, çünki bir bölgədə açılma bitişik bölgələrdə çox sarğı tələb edir və bu, DNT molekuluna gərginlik gətirir.

Bu problemi aradan qaldırmaq üçün RNT şablon DNT-dən sərbəst buraxılır, çünki o, DNT ikiqat spiralının islahatına imkan verən sintez edilir (şək. 16.4).

Zəncir uzanması aktivləşdirilmiş ribonukleozid trifosfatların (ATP, UTP, GTP və CTP) DNT şablonunun bir zəncirinə əlavə edilməsi ilə baş verir. Artan RNT zəncirinə əlavə edilən hər bir nukleotid üçün pirofosfat (PPi) ayrılır. Bu, sürətlə qeyri-üzvi fos və şifata (Pi) hidroliz olunur.

RNT zəncirinin sintezi pirofosfatlar şəklində enerjinin xərclənməsi ilə enerjilənir. Zəncirə əlavə edilən hər bir nukleotid mono və şimer üçün iki yüksək enerjili fos və şifat sərf olunur.

Bütün reaksiya aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər:

RNT zəncirinin uzanması DNT şablonu boyunca hərəkət edən əsas fermentin köməyi ilə baş verir. Transkripsiya zamanı RNT ribonu&şikleotid trifosfat subunitlərinin (ATP, UTP, GTP, CTP) polimerləşməsi ilə sintez olunur.

Bir ribonukleotidin 3′-OH digərinin 5-fosfatı ilə reaksiyaya girərək fosfodiester bağı əmələ gətirir. Transkript 5′ →3′ istiqamətində sintez və utancaqdır, lakin zəncir əsas cütləşmə üçün antiparalel olmalıdır, çünki şablon ipi əks istiqamətdə, 3’→5′ istiqamətdə işləyir.

RNT Zəncirləri 5’→3′ İstiqamətində böyüyür:

Əgər RNT zəncirləri 5’→3′ istiqamətində sintez edilirsə, onda birinci nukleotid trifosfat qrupuna (P) malik olmalıdır.

P). Digər tərəfdən, zəncir 3’→5′ istiqamətində böyüyərsə, onda trifosfat qrupu böyüyən sonunda nukleotid üzərində olardı. Müəyyən edilmişdir ki, trifosfat qrupu birinci nukleotidə 5' ucunda, sərbəst hidroksil qrupu isə 3' ucunda birləşmişdir.

Bu, artımın 5′ →3′ istiqamətində baş verdiyini göstərir.

Bir genin yalnız bir DNT zəncirinin mRNT-ni transkripsiya edir:

İki zəncirli DNT-də müəyyən bir gen iki zəncirdən birindən transkripsiya edilir. Transkripsiya edilmiş RNT iki zəncirdən yalnız birinə tamamlayıcıdır. Bütün transkripsiya edilmiş genlərin DNT cüt spiralının bir zəncirində olması lazım deyil.

Bir gen mRNT-ni bir zəncirdən, digəri isə digər zəncirdən transkripsiya edə bilər. İki zəncir və ya ikiqat sarmal şablon və şablon olmayan iplər adlanır. RNT şablon zəncirindən istifadə etməklə istehsal olunur və sintez edilmiş RNT molekulu qeyri-şablon zəncirinin surətidir (Şəkil 16.5), həmçinin məna (+) zəncir və ya kodlaşdırma zəncirinin adı da verilir. Sintez edilən RNT molekuluna transkript deyilir.

Transkripsiya və şitliyin dayandırılması təsadüfi deyil və kodlaşdırma ardıcıllığının bitməsindən sonra müəyyən nöqtələrdə baş verir. E. coli-də sonlanma palindrom kimi tanınan ardıcıllıqla baş verir. Bunlar ortasına elə simmetrikdir ki, ardıcıllığın birinci yarısından sonra ikinci yarıda tam tamamlayıcı gəlir.

Tək zəncirli RNT molekullarında bu xüsusiyyət ardıcıllığın birinci yarısının ikinci yarısı ilə əsas cütləşməsinə imkan verir ki, bu da gövdə-halqa strukturu kimi tanınan quruluşu əmələ gətirir (şək. 16.6). Bunlar son və utancaqlıq üçün siqnallar kimi görünür. Bəzi hallarda, kök-döşəmə ardıcıllığı 5-10 qaçışla izlənilir. Yeni sintez edilmiş RNT ilə zəif A-U əsas cütləri meydana gətirən DNT-də olduğu kimi.

Güman edilir ki, RNT poli&şimeraza gövdə döngəsindən dərhal sonra fasilə verir və zəif A-U baza cütləri qırılır və trans&şikriptin şablondan ayrılmasına səbəb olur.

Digər hallarda, As-ın hərəkəti yoxdur və polimeraza gövdə döngəsindən sonra pauza verdikdə tem­plate və transkript arasında əsas cütləşməsini pozan Rho (p) adlı zülalın bağlanmasına əsaslanan fərqli mexanizm baş verir. Transkripsiyanın dayandırılması transkriptin və əsas fermentin sərbəst buraxılmasını əhatə edir, bu da daha sonra o alt bölməsi ilə yenidən əlaqələndirilə bilər və transkripsiyanın başqa raunduna keçə bilər.