Tout moun ki etidye byoloji a molekilè, byochimik, jeni jenetik, ak yon kantite lòt konesans ki gen rapò, pi bonè oswa pita, mande kesyon an: ki sa ki fonksyon an nan RNA polimerizasyon? Sa a se yon sijè san patipri konplèks ki se toujou konplètman enkonu, men, kanmenm, li se li te ye ke li pral limen kòm yon pati nan atik la.
enfòmasyon jeneral
Li nesesè sonje ke gen RNA polimerizasyon a eukaryotes ak prokaryotes. Premye a se plis divize an twa kalite, chak nan ki se responsab pou transcription nan jèn separe gwoup. anzim sa yo konte pou senplisite, kòm premye, dezyèm ak twazyèm polimerizasyon a RNA. Prokaryotes, estrikti nan nan yo ki ki pa Peye-nikleyè, lè transkri opere dapre dyagram nan senplifye. Se poutèt sa, pou klè, nan pran enfòmasyon yo otank posib yo pral trete eukaryotes. polimeraz RNA yo struktural menm jan an. Yo kwè ke yo genyen ladan yo pa mwens pase 10 chenn polipèptid. Se konsa RNA polimerizasyon sentèz 1 (transkri) jèn ki fè yo imedyatman tradui nan pwoteyin yo divès kalite. Dezyèm lan angaje transkripsyon jèn, ki fè yo imedyatman tradui nan pwoteyin. RNA polimerizasyon 3 montre divès kalite ki estab ki ba anzim pwa molekilè ki modera sansib nan alfa amatinu. Men, nou pa te deside sou ki sa egzakteman se RNA polimerizasyon! Sa yo rele anzim ki yo angaje nan sentèz la nan molekil asid ribonukleik. Nan sans jis la konprann pa sa a polimerizasyon RNA ADN ki depann de, ki opere sou baz la nan matris la nan asid deoxyribonucleic. Anzim yo esansyèl pou yon fonksyone long ak siksè nan òganis vivan. ka RNA polimerizasyon yo te jwenn nan tout selil ak viris anpil moun.
Divizyon an sou spesifik yo
Tou depan de konpozisyon sa a subuni a polimeraz RNA yo divize an de gwoup:
- Kontra yo premye ak transkripsyon yon ti kantite jèn nan jnom yo nan senp. Pou operasyon an nan ka sa a pa mande pou konplèks enpak regilasyon. Se poutèt sa, isit la refere a tout anzim ki konpoze de yon sèl subuni. Kòm yon egzanp ka antrene polimerizasyon a RNA baktèryofaj ak mitokondri.
- Gwoup sa a gen ladan tout polimerizasyon RNA ekaryotik ak bakteri yo, ki se difisil ranje. Yo se konplike konplèks mnogosubedinichnye pwoteyin ki ka transkripsyon dè milye de jèn diferan. Pandan operasyon an, jèn sa yo reponn a yon gwo kantite siyal regilasyon ke yo te resevwa nan men faktè pwoteyin, ak nucleotides.
Sa yo divizyon estriktirèl ak fonksyonèl se pito kondisyonèl ak yon senplifikasyon nan sitiyasyon an reyèl.
Ki sa RNA polimerizasyon mwen an?
Yo te fiks fonksyon nan edikasyon nan relve nòt prensipal la rRNA jèn, se sa ki, yo menm yo pi enpòtan an. Lèt la yo gen plis li te ye anba deziyasyon an nan 45s-RNA. longè yo se sou 13 000 nucleotides. Soti nan li yo ki te fòme 28S-RNA, 18s-5.8S RNA-RNA. Akòz lefèt ke yo ap kreye yon sèl transkriptor, kò a resevwa yon "garanti" ki molekil sa yo yo pral fòme nan kantite egal. An menm tan an kreyasyon an RNA dirèkteman ale sèlman 7000 nucleotides. se rès la nan transkripsyon an degrade nan nwayo a. Sou tankou yon rezidi gwo Yo kwè ke li nesesè pou premye etap yo byen bonè nan fòmasyon nan ribosomes. Nimewo a nan polimeraz sa yo nan selil nan pi wo èt plan otou make la nan 40 mil inite.
Ki jan li se òganize?
Se konsa, nou gen premye polimerizasyon a RNA (prokaryotes-estrikti molekil) ki konsidere kòm bon. Nan ka sa a, gwo subuni a, menm jan, tout bon, ak yon gwo kantite lòt polipèptid segondè pwa molekilè, gen klèman distenge domèn fonksyonèl ak estriktirèl. Pandan klonaj nan jèn ak detèmine estrikti prensipal yo yo te idantifye pa syantis evolutionarily pòsyon konsève nan chenn. Lè l sèvi avèk yon ekspresyon bon, chèchè yo te tou fèt mutational analiz ki pèmèt nou pale sou siyifikasyon an fonksyonèl nan domèn endividyèl elèv yo. Pou rezon sa a, lè l sèvi avèk sit-dirije mutajenèsi chanje chenn yo polipèptid endividyèl, ak sa yo modifye amine sou-inite asid yo itilize nan asanble nan anzim ak analiz ki vin apre a pwopriyete, ki te jwenn nan estrikti yo done. Li te te note ke akòz òganizasyon li yo nan polimerizasyon nan RNA premye nan prezans alfa-amatina (yon sibstans ki sou trè toksik, ki se jwenn ki sòti nan yon toadstool pal) pa reyaji.
fonksyone
Tou de, premye a ak dezyèm polimerizasyon a RNA ka egziste nan de fòm. Youn nan yo ka aji kòmanse transcription nan espesifik. Dezyèm lan - yon ADN ki depann de RNA polimerizasyon. se atitid sa a manifeste nan operasyon an pi gwo nan aktivite a. Sijè etidye pi plis, men kounye a nou konnen ke li depann de de faktè transcription, ki fè yo refere yo kòm SL1 ak UBF. Espesyalman lèt la - ke li ka kominike dirèkteman avèk pwomotè a, pandan y ap SL1 UBF a mande prezans. Malgre ke li te èksperimantal etabli ke ADN ki depann de RNA polimerizasyon ka patisipe nan transcription a nan yon minimòm ak san yo pa nan prezans nan lèt la. Men, pou fonksyone nan nòmal nan sa a mekanis UBF se toujou nesesè. Poukisa sa? Siyifikativman byen lwen tèlman echwe pou pou etabli kòz la nan konpòtman sa a. Youn nan eksplikasyon an ki pi popilè sijere ke UBF defansè yon kalite estimilan rDNA transcription lè li ap grandi ak devlope. Lè repoze faz rive, Lè sa a, kenbe nivo minimòm-nan egzije a fonksyone. Yon pati nan faktè transcription se pa kritik pou l '. Isit la se konsa travay RNA polimerizasyon. Fonksyon an nan sa a anzim pèmèt sipòte lèktur nan ti "blòk bilding" nan kò a, akòz ki li se toujou ap mete ajou pou dè dekad.
Dezyèm gwoup la nan anzim
se fonksyone yo réglementées pa tout pèp la nan multiprotein pwomotè preinitsiatornogo konplèks nan klas, dezyèm lan. Pi souvan sa a se eksprime nan travay la nan pwoteyin yo espesyal - aktivateur. Kòm yon egzanp se TBP la. Li se ki asosye faktè ki se yon pati nan TFIID. Yo - yon sib pou p53, NF kapa B, ak sou sa. enfliyans li nan pwosesis la nan règleman epi yo bay pwoteyin rele coactivators. Men kèk egzanp yo Gcn5 la. Poukisa nou bezwen pwoteyin sa yo? Yo sèvi kòm cartes ki Customize entèraksyon an nan aktivateur ak faktè ki nan preinitsiatorny konplèks. Pou korije transcription ki te fèt, ou dwe gen faktè sa yo amors nesesè. Malgre lefèt ke sis nan yo, dirèkteman kominike avèk pwomotè a ka fè yon sèl la sèlman. Pou lòt ka mande pou preforme konplèks nan yon polimerizasyon RNA dezyèm fwa. Anplis, pandan pwosesis sa yo, se adjasan eleman amon - se sèlman 50-200 pè soti nan sit la kote transcription a te kòmanse. Yo genyen ladan yo yon endikasyon de obligatwa a nan pwoteyin activator.
karakteristik espesifik
Èske estrikti a subuni nan anzim yo ki gen orijin diferan sou wòl fonksyonèl yo nan transcription a? Repons lan egzak nan kesyon sa a se pa, men kwè ke li gen anpil chans pozitif. Ki jan li afekte RNA polimerizasyon? fonksyon anzim senp estrikti - yon seri limite nan transcription nan jèn (oswa menm yon ti pòsyon). Men kèk egzanp yo sentèz la nan RNA prime Okazaki fragman. espesifik nan pwomotè nan polimeraz yo RNA nan bakteri ak faj se ke anzim yo moun ki gen nan estrikti senp, epi yo divès. Sa a ka wè nan pwosesis la nan replikasyon ADN nan bakteri. Malgre ke nou ka konsidere sa a: estrikti konplèks lè etidye genomic T menm Phage, pandan devlopman, li te remake ke moun ki repete oblije chanje ant divès gwoup jèn transcription, li te jwenn li ke konplèks la itilize pou sa a lame RNA polimerizasyon. Sa se, yon anzim ki senp nan ka sa yo se pa sa pwovoke. Sa a implique yon kantite konsekans:
- RNA polimerizasyon a eukaryotes ak bakteri dwe kapab rekonèt pwomotè diferan.
- Li nesesè ke anzim lan gen yon repons espesifik nan diferan pwoteyin-regilatè.
- RNA polimerizasyon dwe tou kapab chanje rekonesans an nan espesifik la nan sekans lan nukleotid modèl ADN. Pou fè sa, sèvi ak yon varyete efèkteur pwoteyin.
Li swiv bezwen kò a pou plis "bilding" eleman. Pwoteyin ede yo transkripsyon konplèks la nan RNA polimerizasyon bay tout pote soti nan fonksyon li yo. Sa a aplike, pou pifò, anzim konplèks estrikti nan, nan ki posiblite yo nan mete ann aplikasyon yon pwogram vaste de enfòmasyon jenetik. Akòz pwoblèm divès kalite, nou ka obsève yon kalite estrikti yerachi a RNA polimerizasyon.
Kijan pwosesis la nan transcription?
Èske gen yon jèn ki responsab pou lyezon ak polimerizasyon a RNA? Pou yo kòmanse nan transcription: pwosesis la nan ekaryot pwan plas nan nwayo a. Nan prokaryotes, li ap koule andedan mikroorganism la. Relasyon ki genyen ant polimerizasyon a se yon prensip debaz estriktirèl nan yon konplemantè molekil kwazman endividyèl elèv yo. Sou pwoblèm yo ki nan entèraksyon ka di ke ADN se senpleman yon modèl epi yo pa chanje pandan transcription. Depi ADN se yon anzim holistic, bagay la se sèten, ki yon jèn patikilye ki responsab pou polymère sa a kapab, men li pral yon tan trè lontan. Nou pa ta dwe bliye ke ADN an gen 3.1 milya dola résidus nukleotid. Se poutèt sa, pi apwopriye yo di ke pou chak kalite RNA satisfè ADN li yo. Pou koule nan reyaksyon an polimerizasyon bezwen enèji ak ribonukle-ozidtrifosfato substrats. Si yon yo ki te fòme 3 ', 5'-fosfodyèste lyezon ant ribonukleozidmonofosfatami. Molekil sentèz RNA kòmanse nan sekans ADN sèten (pwomotè). Pwosesis la mete fen nan sit revokasyon (revokasyon). Se sou sit la, ki se patisipe isit la yo rele transkripsyon. Nan ekaryot, gen se nòmalman sèlman yon sèl jèn, pandan y ap prokaryotes kapab tou posede moso miltip nan kòd. Chak transkripsyon gen uninformative zòn nan. Yo yo sitiye sekans nukleotid espesifik ki kominike avèk faktè transkripsyon regilasyon mansyone pi wo a.
Bakteri RNA polimerizasyon
Sa yo mikwo-òganis yon sèl anzim ki responsab pou sentèz la nan mRNA, rRNA ak tRNA. molekil nan polimerizasyon jou mwayèn gen yon apeprè 5 sou-inite. De nan sa yo sèvi kòm obligatwa manm anzim. Yon lòt subuni patisipe nan inisyasyon nan sentèz. Genyen tou se yon eleman nan anzim nan nonspecific pou kominikasyon ak ADN. Apre sa, subuni ki sot pase a ki te pote polimerizasyon a RNA nan yon fòm k ap travay. Li se te note ke molekil sa yo anzim yo pa nan yon "li gratis" navige nan sitoplas la nan bakteri. Lè polimeraz RNA yo te itilize, Lè sa a, yo mare rejyon ADN ki pa espesifik ak yo ap tann jiskaske yo pwomotè a aktif louvri. Yon ti jan distrè soti nan sijè sa a, li ta dwe te di ke bakteri se trè pratik yo etidye pwoteyin ak enfliyans yo sou polimerizasyon nan asid ribonukleik. Espesyalman bon pou yo fè eksperyans sou eksitasyon oswa anpèchman nan eleman yo endividyèl elèv yo. Akòz pousantaj segondè repwodiksyon yo ka relativman byen vit jwenn rezilta a vle. Ay, etid imen an pa kapab fèt nan tankou yon rapid gras mach nan divèsite estriktirèl nou an.
RNA polimerizasyon "kenbe" nan divès kalite fòm?
Ki vini nan yon konklizyon lojik atik la. yo te atansyon nan prensipal yo peye ekaryot yo. Men, gen se toujou Archaea ak viris. Se konsa, ou vle peye yon ti jan nan atansyon ak sa yo fòm nan lavi yo. Aktivite a enpòtan nan akeyen gen yon sèl gwoup polimeraz RNA. Men, li trè menm jan an nan pwopriyete li yo ki gen twa asosyasyon ekaryot yo. Anpil syantis te sigjere ke sa nou ka wè nan arch la aktyèlman yon zansèt evolisyonè nan polimeraz espesyalize. Li se tou enteresan, ak estrikti a nan viris yo. Kòm deja ekri, se pa tout nan òganis sa yo gen polimerizasyon pwòp yo. Ak ki kote li ye, li se yon subuni sèl. Yo kwè ke anzim yo viral sòti nan polimeraz ADN, olye pou yo estrikti RNA konplèks. Malgre ke akòz divèsite nan gwoup sa a nan mikwo-òganis diferan aplikasyon satisfè yon mekanis byolojik bay yo.
konklizyon
Ay, limanite poko gen enfòmasyon ki nesesè vsoy obligatwa pou yon konpreyansyon sou genomic la. Apre sa, ke se sèlman li te kapab fè! Prèske tout maladi yo fondamantalman jis yon baz jenetik - sa a aplike espesyalman nan viris yo ki toujou ap ban nou pwoblèm nan enfeksyon ak sou sa. pi konplèks ak iremedyabl maladi yo - yo tou, an reyalite, dirèkteman oubyen endirèkteman depann sou genomic imen an. Lè nou aprann konprann nan tèt yo ak pral aplike konesans sa a nan benefis la nan yon gwo kantite pwoblèm ak maladi pral tou senpleman sispann egziste. Koulye a, yon bagay ki pase la, anpil maladi deja terib tankou varyòl, move maladi. Lè w pare yo ale malmouton, tous gwonde. Men, pa detann ou, paske nou ap fè fas ak yon nimewo menm pi gwo nan defi diferan ke ou bezwen jwenn repons lan. Epi li pral kapab jwenn, paske li k ap pase yo fè sa.