Məlumat

Kök döngəsi daxili transkripsiyanın dayandırılmasına necə səbəb olur?

Kök döngəsi daxili transkripsiyanın dayandırılmasına necə səbəb olur?


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.

Bu animasiyada sona yaxın (təxminən dörddə üçü) transkripsiyanın dayandırılması prosesi göstərilir. Transkripsiya olunan RNT-nin transkripsiya prosesini dayandıran bir saç tokası (və ya kök halqa) meydana gətirdiyini bildirir.

Sualım budur ki, RNT polimerazanın kök döngəsinin yaradıldığı yerdən əks istiqamətdə hərəkət etdiyini nəzərə alsaq, niyə transkripsiya prosesini dayandırır? Başqa heç bir baza əlavə olunmayacaq şəkildə RNT konformasiyasını dəyişirmi? Bunu fiziki maneə kimi şərh etməyin burada heç bir mənası yoxdur.


Prokaryotlarda transkripsiya sonlandırmasının iki mexanizmi var. Burada göstərilən "rho-asılıdır", çünki tərkibində polimerazın uzanmasını dayandıraraq RNT-ni DNT-dən yükləyən və açan bir DNA-RNA helikazını ehtiva edir. Rho multimerlərinin RNT -dən necə keçdiyini göstərən bir modeli göstərən [1] -ə baxın.

Digər mexanizm yalnız bir saç sancağını əhatə edir. Məqalə [2], xüsusilə Səhifə 23, C hissəsi, "rho-müstəqil" və ya "intrinsik" sonlandırmanın necə işlədiyini göstərir. Əsasən, saç tokası polimerazanı ləngidir və transkripsiyanın baloncuğunu sabitləşdirir, bu da özünəməxsus zəif A: U bağlarının dağılmasına imkan verir.

Rho-a bağlı sonlandırmada saç tokasına ehtiyac yoxdur və düşünürəm ki, film onları qarışdırır.

  1. Geiselmann J, Wang Y, Seifried SE, von Hippel PH. 1993. Escherichia coli transkripsiyasının dayandırılması protein Rho-nun translokasiya və helikaz fəaliyyətləri üçün fiziki model. Amerika Birləşmiş Ştatları Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri 90: 7754-8. [pdf]

  2. Datta K, von Hippel PH. 2008. Yenidən qurulmuş transkripsiya komplekslərinin birbaşa spektroskopik tədqiqi göstərir ki, daxili sonlanma, ilk növbədə, nuklein turşusu çərçivəsinin termodinamik destabilizasiyası ilə idarə olunur. Bioloji kimya jurnalı 283: 3537-49. [pdf]


Kök döngəsi daxili transkripsiyanın dayandırılmasına necə səbəb olur? - Biologiya


Gövdə-ilgə strukturunun formalaşması meydana gələn sarmal və ilgək bölgələrinin sabitliyindən asılıdır. İlk şərt, qoşalaşmış ikiqat sarmal yaratmaq üçün öz -özünə qatlana bilən bir ardıcıllığın olmasıdır. Bu sarmalın dayanıqlığı uzunluğuna, tərkibindəki uyğunsuzluqların və qabarıqlıqların sayına (az sayda, xüsusən də uzun sarmalda dözülür) və qoşalaşmış bölgənin əsas tərkibinə görə müəyyən edilir. Guanin və sitozin arasındakı cütləşmələr üç hidrogen bağına malikdir və yalnız ikisi olan adenin-urasil cütləşmələrinə nisbətən daha sabitdir. RNT-də, iki hidrogen bağı olan guanin-urasil cütləşmələri eyni dərəcədə yaygın və əlverişlidir. Bazaların aromatik halqalarının pi orbitallarını əlverişli istiqamətə uyğunlaşdıran baza yığma qarşılıqlı təsirləri də spiral formalaşmasına kömək edir.

Döngünün dayanıqlığı da kök halqasının qurulmasına təsir göstərir. Üç əsasdan az olan "döngələr" uzun müddət arestik olaraq mümkün deyil və yaranmır. Özünəməxsus ikincil quruluşa malik olmayan böyük döngələr (yalançı eşleme kimi) də qeyri -sabitdir. Optimal döngə uzunluğu təxminən 4-8 baza uzunluğunda olur. UUCG ardıcıllığı ilə ümumi bir döngə "tetraloop" kimi tanınır və onun komponent nukleotidlərinin bazaya yığılan qarşılıqlı təsirləri səbəbindən xüsusilə sabitdir.


Ökaryotlarda RNT Polimeraz II Quruluşu

Xitam

Transkripsiya sona çatması, RNA 3'ün son işlənməsinə qoşulan bir reaksiyada baş verir. Əksər eukaryotik mRNT prekursorları 3′-tərcümə edilməmiş bölgədə sahəyə xas şəkildə parçalanır, ardınca yuxarı axın parçalanma məhsulunun poliadenilasiyası baş verir. Bu reaksiyalarda çoxlu zülallar iştirak edir. 3′-sonlu emal və transkripsiyanın dayandırılması arasındakı əlaqənin dəqiq mexanizmi qeyri-müəyyən olaraq qalır. Sona pol II CTD-nin defosforilasiyası ilə müşayiət olunur, lakin pol II defosforilasiyasının dəqiq vaxtı da aydın deyil. Transkripsiyanın yenidən başlaması üçün defosforilasiya tələb olunur, çünki II pol yalnız fosforlaşmamış formada başlanğıc kompleksinə qoşula bilər. CTD fosfataz Fcp1 pol II defosforilasiyasında və təkrar emalında əsas rol oynayır. Fcp1, Rpb4 vasitəsilə pol II -yə bağlanır. Rpb4, Fcp1 -ni CTD -nin yaxınlığına cəlb edir, çünki Rpb4/7 kompleksi pol II nüvəsini CTD -ə bağlayan bağlayıcının yanına bağlayır.


Viroidlərin quruluşu və əlaqəli bioloji funksiyaları

Gerhard Steger, Jean-Pierre Perreault, Virus Araşdırmalarında Avanslar, 2016

5.2.3 Şiddətli Simptomlarla Bağlı Əlavə Kök Döngü Domeni

P11 kök döngəsinin sol ucunda 12 və ya 13 nts-lik əlavə kök döngəsinin meydana gəldiyi bildirildi (Şəkil 10 Malfitano et al., 2003). UUUU döngəsi ilə örtülmüş bu gövdə ilgəyinin mövcudluğu, PLMVd infeksiyasından sonra şaftalı kalikosu kimi tanınan şaftalı yarpaqlarının geniş xlorozundan məsul olduğu nümayiş etdirildi. Bu fenotipdən məsul olan PLMVd variantları, xloroplast biogenezini pozan plastid rRNA -nın olgunlaşmasına mane olur (Rodio və digərləri, 2007). Bu yaxınlarda nümayiş etdirildi ki, viroid kiçik RNT şaftalı kalikasının daxil edilməsindən əldə edilən birbaşa RNT-nin səbəb olduğu xüsusi bir ev sahibi mRNA-nın susdurucu kompleks parçalanması (Navarro et al., 2012a). Əhəmiyyətli olan odur ki, şaftalı patiskasının yeri hələ məhlulda yoxlanılmamışdır, lakin onun gövdə-ilgə strukturu spiral bölgəni meydana gətirən bəzi əsas cütlərin ardıcıl kovariasiyası ilə dəstəklənir (Rodio, Delqado, Flores, & Di Serio, 2006).


Mexanizm [redaktə]

Daxili sonlandırma, birbaşa DNT və RNT -də kodlaşdırılmış siqnallarla ifadə olunur. Siqnal bir saç tokası olaraq görünür və 3 'ucunda 8 Uridine gəlir. Bu, uzanma kompleksinin sürətli bir şəkildə dağılmasına səbəb olur. Hairpin, RNA-DNA bağlama sahəsindəki və bu kompleksi bir yerdə saxlayan digər sahələrdəki qarşılıqlı əlaqələri zəiflətməklə TEC-i inaktivləşdirir və sabitliyini pozur. Urasillərin uzanması nəticəsində yaranan fasilə vacibdir və saç tokasının əmələ gəlməsi üçün vaxt verir. U-trakt olmadığı təqdirdə, saç sancağının əmələ gəlməsi, bu prosesdəki əhəmiyyətini göstərən, səmərəli sonlandırma ilə nəticələnmir. Ε ]

Uzanma sabitliyinin pozulması prosesi dörd mərhələdə baş verir Ε ]

1) RNA Polimeraz, U-traktor terminatorunun son nukleotidlərini transkripsiya edərkən, U-traktın sonunda durur və uzanma ilə sonlanma arasındakı kinetik rəqabətdə sona çatma yolunu dəstəkləyir.

3) saç tokasının tamamlanması və uzanma kompleksinin inaktivasiyası

4)   uzanma kompleksinin ayrılması Tam bir mexanizm, ehtimal ki, polimerazın, RNT terminator saç tokasının və dT-zəngin şablon sekanslarının spesifik qarşılıqlı təsirlərini ehtiva edir.


Prokaryotlarda transkripsiya.

Prokaryotlar (G: pro-befor karyon-nucleus) sadə, təkhüceyrəli orqanizmlərdir, onların membrana bağlı nüvəsi yoxdur. Bunlara daxildir bakteriyaarxe (şəkil 1).

Şəkil 1: Həyatın üç sahəsi.

Nüvənin olmaması səbəbindən replikasiya, transkripsiya və tərcümə fərqli bir yerə sahib deyil və hər üçü eyni anda sitoplazmada meydana gələ bilər.

Prokaryotların replikasiyası kimi, transkripsiyanı da üç fərqli mərhələyə bölmək olar: Başlama, uzanma və sonlandırma.

1. Başlama:

Transkripsiyanın başlanması bu vaxtdan başlayır təşviqatçı, transkripsiya fermentinin yerləşdiyi bölgə RNT polimeraza DNT -ni bağlayır. Təşviqçilər adətən üzərində yerləşirlər yuxarı axın transkripsiya ediləcək genlər. Prokaryotların promotorları ardıcıllıqlarına görə fərqlənir, baxmayaraq ki, var ikisi qorunur ardıcıllıqla müşahidə olunur. Bu iki ardıcıllıq təxminən bir yerdədir 1035 əsas cüt -nin yuxarı axını transkripsiya başlanğıc saytı.

Transkripsiya başlanğıc nöqtəsi, ilk əsasın transkripsiya edildiyi deyilir +1 sayt və ya təşəbbüs Sayt. üzrə rayon yuxarı axın bu başlanğıc yeri a ilə işarələnir mənfi (-) işarəsi və üzərində olanlar aşağı axın a ilə işarə olunur müsbət (+) işarəsi.

Şəkil 2: Prokaryotlarda təbliğatçı bölgə.

Beləliklə, qorunan yuxarı axın saytları adlanır -10-35 bölgələr. -10 bölgəsi qorunan ardıcıllığa malikdir TATAAT və -35 bölgəsi var TTGACA ardıcıllıqla (şəkil 2).

The σ alt vahidi -nin RNT polimeraza (RNA pol) xüsusi olaraq hər ikisinə, -35 və -10 bölgələrinə bağlanır və RNT polunu promotora yükləyir. RNT polunun promotora bağlanması a əmələ gəlməsi ilə nəticələnir qapalı təşviqçi kompleksi (şək. 3).

RNT pol daha sonra DNT ilə qarşılıqlı əlaqə qurur və təxminən 15 baz uzunluğunda bölgədə açılır başlanğıc saytı yaratmaq a transkripsiya balonu, kollektiv olaraq çağırılır açıq promouter kompleksi. Başlanğıc yeri açıldıqca, tək zəncirli DNT ifşa olunur və bir kimi istifadə edilə bilər şablon transkripsiya üçün (şəkil 3). Transkripsiya edilmiş ip kimi tanınır şablon iplik və ya antisens ip. Digər tel adlanır kodlaşdırma iplik və ya hiss ip (şəkil 1).

Şəkil 3: Prokaryotik transkripsiya mərhələləri.

RNT pol əvvəlcə başlayır uğursuz transkripsiya, burada qısa sintez və sərbəst dövrlər qısa RNT təxminən 10 nukleotidin transkriptləri RNT polimeraza-promotoruna qədər baş verir ilkin transkripsiya kompleksi təşviqçini tərk edin. RNT pol promotordan qaçır və işə başlayır məhsuldar əmələ gətirən RNT sintezi RNT polimeraza-DNT uzanma kompleksi (şək. 3).

(Sadəcə məlumat üçün: Abortiv transkripsiya haqqında daha çox oxuyun.)

2. Uzanma:

RNT polimeraza-DNT uzanma kompleksi sabit və proseslidir. Transkripsiyanı orta hesabla 30-100 nukleotid/san sürətində həyata keçirir.

RNT polimeraza nukleotidləri əlavə edən əsas zülaldır. Əksər prokaryotlarda bir növ RNT pol bütün növ RNT-ni transkripsiya edir. The əsas RNT pol-dan ibarətdir 5 alt vahidprokaryotlarda, eləcə də eukariotlarda qorunur. Prokaryotik əsas ferment iki nüsxədən ibarətdir α, hər birinin bir nüsxəsi- β, β ’.. alt bölmələr (şəkil 4). Əsas ferment şablon DNT-ni bağlaya və RNT-ni sintez edə bilər.

σ faktor əmələ gətirmək üçün əsas fermenti bağlayır holoferzim və təşəbbüskarı tanımağa kömək edir.

Şəkil 4: Əsas RNT polimeraza.

α alt vahid müxtəlif ilə qarşılıqlı əlaqədə olur transkripsiya faktorları və transkripsiyanı tənzimləməyə kömək edir. O da var DNT onun köməyi ilə yuxarı promotor DNT-ni bağlayan bağlayıcı sahə. RNA polunun a əmələ gətirən iki α alt birliyi var homodimer β və β ’ alt hissələrini bağlayan.

β və β’ alt vahidləri təşkil edən ən böyük alt vahidlərdir katalitik RNT sintezinin mərkəzidir və iki zəncirli aşağı axın DNT, DNT/RNT hibrid və RNT üçün bağlanma yerləri var.

The ω alt vahid Bu yaxınlarda RNT poli stabilliyi və spesifikliyi ilə əlaqələndirilir Staphylococcus aureus.

σ faktor üçün əsas fermentlə birləşir promotorun tanınması və RNT pol prosessiv RNT sintezinə başladıqdan sonra əsas fermentdən ayrılır.

(Sadəcə məlumat üçün: Prokaryotik RNT Polimeraz haqqında daha çox)

RNT pol polimerləşməsini katalizləyir ribonükleozid 5'-trifosfatlar (NTP) olaraq DNT istifadə olunur şablon. Ribonükleozid trifosfatlar əlavə olunur 3′ sonuyəni mRNA sintezi 5'-dən 3' istiqamətə. Bu RNT zəncirinin uzanması baş verir de novo və bir primerə ehtiyac yoxdur.

Prokaryotlarda genomik DNT -də ümumiyyətlə heç bir intron yoxdur və sintez edilən transkriptdə birdən çox zülal haqqında məlumat ola bilər. Belə transkriptlər deyilir polikistronik mRNT.

3. Xitam:

Yeni sintez edilmiş mRNA -nı buraxmaq üçün transkripsiyaya son qoyulmalıdır. Xitam iki fərqli mexanizmlə həyata keçirilir, biri rho müstəqil və ya RNT əsaslıdır digəri isə rho asılıdır və ya protein əsaslı.

• Rho müstəqil və ya RNT əsaslıdır:

RNT əsaslı xitam istifadə edir daxili (RNT quruluşunun özündə) iki quruluş xüsusiyyətinə malik terminatorlar, GC ilə zəngindir bir neçə araya girən nukleotidlərlə ters çevrilmiş, sonra a U qalıqlarının uzanması transkripsiya edilmiş RNT-də.

Zaman GC ilə zəngindir ters çevrilmiş təkrarlar transkripsiya olunur, özünü tamamlayan ardıcıllıqlara malik olan RNA bölgələri bir-biri ilə təməl cütlük təşkil edir və kök quruluşu (Şəkil 5). Bu kök döngə quruluşu RNT polimeraza ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və buna səbəb olur fasilə.

Şəkil 5: Rho müstəqil və ya RNT əsaslı sonlandırma (Pelley, 2012)

Aşağıdakı uzanır U qalıqları DNT şablonunun A qalıqları ilə zəif baza ilə birləşdirilmiş transkriptin 3 ′ ucunda çox qeyri-sabit bölgə.

Kök ilgəyi izlədi zəif bağ birlikdə uzanmağa gətirib çıxarır buraxmaq transkripsiya kompleksindən RNT transkriptinin.

• Rho asılıdır və ya protein əsaslı:

Bu mexanizm ilk dəfə λ-faj DNT-də tanınmışdır. Adlı bir zülal ehtiva edir Rho faktoru, olan a heksamerik protein (şəkil 6). Rho a RNT/DNT helikazı və ya translokaza, bu, DNT şablonundan RNA polunun ayrılmasına səbəb olur və RNT buraxır. ATPase bölgəsi də var.

Şəkil 6: Rho zülalı və RNT bağlama yerləri (A, sarı bölgələrdə görülür və Skordalakes & amp Berger, 2003 -dən uyğunlaşdırılmış B).

Rho -dan asılı olaraq sona çatmaqda, transkripsiya edilmiş xüsusi saytlar var rhoasılı terminatorlar. Bunlar iki ayrı saytdan ibarətdir a rho istifadə saytı adlı 'rut saytı'Və aşağı axın transkripsiyanın dayanma nöqtəsi olaraq da adlandırılır ‘ç.q sayt ’ (bax şəkil 7).

Şəkil 7: Rho-dan asılı və ya zülal əsaslı sonlanma.

Rho, transkripsiya edilmiş ‘rut saytında ’ bölgəsində RNT bağlayır. Bu bağlanma RNT-dən asılı aktivləşdirir ATPaz Rho'nun fəaliyyəti. Rho, RNT poluna çatana qədər RNT boyunca hərəkət edir. ATP-nin hidrolizindən əldə edilən enerji, helikaz aktivliyi ilə RH tərəfindən RNA polundan RNA-DNA hibridini açmaq üçün istifadə olunur və nəticədə sona çatır (şəkil 7).

(Sadəcə məlumat üçün: Bir kağızda Rho-dan asılı xitam haqqında daha çox oxuyun.)

Prokaryotlarda, protein sintezi və ya tərcüməsi transkripsiya ilə eyni vaxtda başlayır, mRNA isə hələ də sintez olunur. Bu, nüvənin olmaması və ya hər hansı bir bölmənin olmaması səbəbindən mümkündür. Beləliklə, transkript müvafiq zülalı sintez etmək üçün dərhal tərcümə olunur.

Bütün bunlar bu yazı üçündür. Ümid edirəm bu yazını bəyəndiniz, əgər varsa şərh yazın, bəyənin və paylaşın !!

Həmçinin bizi Facebook, Twitter, Instagram-da izləyin və ya bizə e-poçt göndərin ([email protected]).

The Biotech Notes -un digər yazılarını oxuyun:

Cooper (2000) The Cell: A Molecular Approach. 2 -ci nəşr. Sunderland (MA): Sinauer Associates.

Guttman (2001) Prokaryotlar. Genetika Ensiklopediyası. Səh 1549.

Murakami (2015) Bakterial RNT Polimerazanın Struktur Biologiyası. Biomoleküllər 5 (2): 848-864.

Molekulyar Hüceyrə Biologiyası. 4-cü nəşr. Lodish və s. Nyu York: W. H. Freeman, 2000.

Belitsky & Schütz (2018) RNT Polimeraz qarşılıqlı təsirləri və uzanma dərəcəsi. Journal of nəzəri biologiya jurnalında nəşr edilmişdir. DOI:10.1016/j.jtbi.2018.11.025/

Banerjee et al.(2006) Rho-asılı Transkripsiyanın dayandırılması: Cavablardan daha çox sual. J Mikrobiol. 44(1): 11–22.

Pelley (2012) RNT Transkripsiyası və Gen Ekspresiyasına Nəzarət. Elsevier ’s Integrated Review Biochemistry (İkinci Nəşr). Fəsil 16: 137-147.

Kaplan və Donnell (2003) Rho Factor: Dörd Addımda Transkripsiyanın Sonu. Mövcud Biologiya 13 (18): R714-716.

Skordalakes & amp Berger (2003) Rho Transkripsiya Terminatorunun Strukturu: mRNA Tanıma və Helicase Yükləmə Mexanizmi. Hüceyrə 114 (1): 135-146.

Weiss və başqaları. (2017) ω alt bölməsi Staphylococcus aureus-da RNT Polimeraz sabitliyini və transkripsiya spesifikliyini idarə edir. Bakteriologiya jurnalı 199(2):e00459-16


Bakterial transkripsiyanın dayandırılması mexanizmləri: Bütün yaxşı şeylər bitməlidir

Transkriptin sona çatması, dəqiq gen ifadəsi və transkripsiya vahidlərinin uclarında RNT polimerazanın (RNAP) çıxarılması üçün vacibdir. Bakteriyalarda transkriptin düzgün kəsilməsi üçün iki mexanizm cavabdehdir: daxili sonlanma və Rho-dan asılı sonlanma. Daxili sonlanma birbaşa DNT şablonu və yeni yaranan RNT daxilində kodlanmış siqnallar vasitəsi ilə həyata keçirilir, Rho-dan asılı sonlanma isə yaranan RNT-ni bağlayan və uzanma kompleksini dissosiasiya edən adenozin trifosfatdan asılı RNT translokaz Rho-ya əsaslanır. Bu yolların anlaşılmasında əhəmiyyətli irəliləyiş əldə edilsə də, əsas detallar hələ də müəyyən edilməmişdir. Həll edilməmiş qalanlar arasında daxili sonlanma yolunda təsirsizləşdirilmiş ara məhsulun mövcudluğu, Rho-asılı sonlanmada Rho-RNAP qarşılıqlı təsirlərinin rolu və köməkçi amillərin və nukleoidlə əlaqəli zülalların sonlanmaya təsir göstərdiyi mexanizmlər var. Mövcud bilikləri təsvir edirik, əsas sualları müzakirə edirik və transkriptin sona çatmasının iki mexanizmində iştirak edən RNAP -ın struktur yenidən qurulmasının müəyyənləşdirilməsinin vacibliyini vurğulayırıq.

Açar sözlər: H-NS NusG RNA hairpin RNT polimeraza Rho-asılı sonlanma daxili xitam.


Məzmun

Gövdə-ilgə strukturunun formalaşması meydana gələn sarmal və ilgək bölgələrinin sabitliyindən asılıdır. Aydındır ki, ilk şərt, qoşalaşmış ikiqat sarmal yaratmaq üçün öz -özünə qatlana bilən bir ardıcıllığın olmasıdır. Bu sarmalın dayanıqlılığı uzunluğuna, tərkibindəki uyğunsuzluqların və qabarıqlıqların sayına (az sayda, xüsusən də uzun sarmalda dözülür) və qoşalaşmış bölgənin əsas tərkibinə görə müəyyən edilir. Quanin və sitozin arasındakı cütləşmələr üç hidrogen bağına malikdir və yalnız ikisi olan adenin-urasil cütləşməsi ilə müqayisədə daha sabitdir. Qeyd etmək lazımdır ki, RNT-də iki hidrogen bağına malik guanin-urasil cütləşmələri ümumi və əlverişlidir. Bazaların aromatik üzüklərinin pi orbitallarını əlverişli bir istiqamətə uyğunlaşdıran təməl yığma qarşılıqlı təsirləri də sarmal meydana gəlməsini təşviq edir.

Döngənin sabitliyi gövdə-ilgə quruluşunun formalaşmasına da təsir göstərir. Uzunluğu üçdən az olan "döngələr" tamamilə qeyri -mümkündür və əmələ gəlmir. Özlərinin ikinci dərəcəli strukturu olmayan böyük ilmələr (məsələn, psevdoknot cütləşməsi) də qeyri-sabitdir. Optimal döngə uzunluğu təxminən 4-8 baza uzunluğunda olur. UUCG ardıcıllığı olan ümumi bir döngə "tetraloop" olaraq bilinir və komponent nukleotidlərinin baza yığma qarşılıqlı təsirləri səbəbindən xüsusilə sabitdir.


Giriş

Bakteriyalardakı Rho-dan asılı olmayan terminatorlar (əlavə olaraq daxili terminatorlar da deyilir), heç bir əlavə faktor olmadan transkripsiyanın dayandırılmasını şərtləndirən 30-50 bp-lik DNT ardıcıllığıdır. in vitro (23). Onlar bir çox transkripsiya vahidlərinin 3′ uclarını müəyyənləşdirir və aşağı axın genlərinin transkripsiyasını modulyasiya etmək üçün bəzi operonlarda struktur genlərdən əvvəl tənzimləyici siqnal kimi istifadə olunur (incələmələr üçün bax: 19 8 6 9). Terminatorlara GC ilə zəngin ikili simmetriya ardıcıllığı və ondan sonra şablon olmayan zəncirdə T qalıqlarının axını daxildir. Rho-dan asılı olmayan bir neçə terminator üzərində aparılan mutasiyalı və biokimyəvi tədqiqatlar, bu struktur elementlərinin hər ikisinin səmərəli sonlandırılması üçün lazım olduğunu təsbit etdi (18 12 7 32 1). Klassik modelə görə, ikili simmetriya ardıcıllığı RNT transkriptində saç sancağı strukturunun əmələ gəlməsinə imkan verir və fasiləli uzanma kompleksinə səbəb olur, U-traktının rolu isə aşağı sabitliyə görə RNT transkriptinin sərbəst buraxılmasını stimullaşdırmaqdır. dA-rU hibridinin GC ilə zəngin RNT saç tıxacının formalaşmasından sonra (incələmələr üçün bax 19 35 8). Son tədqiqatlar transkripsiyanın dayandırılması mexanizmlərinin əvvəlcə təsəvvür edildiyindən daha mürəkkəb ola biləcəyini irəli sürmüşdür (araşdırmalar üçün bax 25 25 20).

Buna baxmayaraq, faktiki in vitro Rho-dan asılı olmayan terminatorda sonlandırma hadisəsi əsasən T-traktının daxilində baş verir (18). Erkən RNT nəbzinin etiketlənməsi təcrübələri göstərdi ki, bir neçə 3′ ucları in vivo RNT -lərinə bənzəyirdi in vitro transkriptlər (nəzərdən keçirmək üçün bax 2 27). Beləliklə, Rho-müstəqil terminatorlarda transkripsiyanın dayandırılmasının baş verdiyi qəbul edilmişdir in vivo T-traktının daxilində (8 21 23). Bununla birlikdə, mRNA -ların 3 ′ ucu da əsas transkriptin işlənməsi ilə yarana bilər. Başqa sözlə, transkript 3′ uclarının necə əmələ gəldiyini və ya sonlanmanın harada baş verdiyini müəyyən etmək üçün tək ardıcıllıqdan istifadə edilə bilməz.

İlə əlaqədar yeni bir kəşf təqdim edirik in vivo bir yerdə meydana gələn molekulyar hadisələr in vitro tam Rho-müstəqil terminatordur. istifadə etdik crp transkripsiyanın sona çatmasını öyrənmək üçün cAMP reseptor zülalını (CRP) kodlayan gen in vivo model sistemi olaraq. Biz ikinci Rho-müstəqil terminatorun aşağı axınında yerləşdirildiyi ikiqat terminator sistemi hazırladıq crp terminator (crp t). The in vivo transkriptlər Northern blotting üsulu ilə təhlil edilmişdir. Bu yanaşma, ilkin transkriptlərin keçici ara məhsullarının mövcudluğunu təxmin etməyə imkan verdi. Məlumatlar göstərir ki, RNT polimerazanın (RNAP) əksəriyyəti oxuyur crp t təbii şəraitdə və aşağı axınındakı geniş bir bölgədə transkripsiyanı dayandırır crp t, nəticədə heterojen ilkin transkriptlər, ehtimal ki, 3′ ucu ilə homogen ölçüyə qaytarılır. crp t saç sancağı. Transkripsiyanın oxunması crp t tərcümə edildikdə azaldıldı crp mRNA -nın kəsildiyini, yuxarı axının olduğunu ifadə etdi crp gen tərcüməsi terminatorda Rho-dan asılı olmayan transkripsiya sonluğunu modulyasiya edir. Daha da əhəmiyyətlisi, biz göstəririk ki, oxunan transkriptlərin distal transkripsiyasının dayandırılması crp terminator


Molekulyar Biologiya 22: 'Transkripsiya sona çatması'

Riboswitches amin turşularına və metabolik aralıq maddələrə reaksiya verərək transkripsiyanı tənzimləyə bilən mRNT ikincil strukturunun bölgələridir [Serqanov və Nudler 2013-də nəzərdən keçirilir]. Bir nümunə btuB in E. coli. The btuB gen B12 vitamini daşıyan xarici membran reseptorunu kodlayır. The btuB mRNA-da B12 vitamini bağlayan və riboswitch rolunu oynayan saç sancağı var. B12 vitamini ilə bağlandıqda, mRNT onun əlçatanlığını dəyişdirən şəkildə konformasiyasını dəyişir. Beləliklə, bu riboswitch B12 vitamininin öz idxalını mənfi tənzimləməsinə imkan verir. Bu cür mexanizm tərcüməni təsir edə bilər və ya yaranan bir mRNA -da transkripsiyanın sona çatmasını təsir edə bilər.

RNAse H yalnız RNA-DNA duplekslərini ayırır, buna görə DNT oligos və RNAse H əlavə edərək bir RNT bölgəsinin tək telli olub olmadığını müəyyən edə bilərsiniz. Bu üsul [Perdrizet 2012] -də istifadə edilmişdir.

RNT strukturunu necə öyrənmək olar

RNT -ni bir hüceyrədən təmizləyə və sonra ssRNA üçün xüsusi bir və dsRNA üçün spesifik bir fermentdən istifadə edərək quruluşunu xəritəyə sala bilərsiniz. Bu üsula PARS deyilir [Kertesz 2010]. Buna da öncülük edən iki laboratoriyadan daha yeni işlər var [Wan 2014]. MRNA -larda kodlaşdırma ardıcıllığının UTR -lərdən daha yüksək quruluşa malik olduğunu tapdılar və bunun arzuolunmaz başlanğıc saytlarından tərcümənin başlamasının qarşısını almaq üçün inkişaf etmiş bir mexanizm ola biləcəyini düşünürlər.

PARS-ın məhdudlaşdırılması, fermentlərdən istifadə etdiyiniz üçün bunu etməlisiniz in vitro. Jonathan Weissmanın laboratoriyası canlı hüceyrələrə tətbiq olunan yeni bir üsul hazırladı [Rouskin 2014]. Baza ilə əlaqəli olmayan A və C-ni seçici olaraq dəyişdirəcək dimetil sulfat (DMS) adlı kimyəvi maddələrdən istifadə edirlər. Dəyişikliklər əks transkripsiyanın dayandırılmasına səbəb olur. Beləliklə, tərs transkripsiya həyata keçirsəniz, hər bir dəyişdirilmiş bazada bitən cDNA -lar əldə edirsiniz. Buna görə də cDNA-ları ardıcıllıqla və onların son yerlərini müəyyən etməklə siz As və C-lərin harada məruz qaldığını anlaya bilərsiniz.

Bu təcrübələr göstərdi ki, orta hesabla in vivo RNT strukturları göründüyündən daha az quruluşa malikdir in vitro. Səbəbini hələ də tam olaraq bilmirik - bu, aktiv tərcümə edən ribosomlar, RNT helikazlarının açılan strukturu və ya RNT bağlayan zülallarla əlaqəli ola bilər.

Transkripsiyanın dayandırılması

Transkripsiyanın dayandırılması bir neçə məqsədə xidmət edir:

  • Fərqli bir genin transkripsiyası üçün RNA pol II -ni azad edir
  • Transkripsiya müdaxiləsinin qarşısını almaq (?)
  • Bəzən bir genin yuxarı axını dayandırmaqla gen ifadəsini tənzimləyin

Transkripsiyanın dayandırılması sirli proses və aktiv araşdırma sahəsi olaraq qalır. Mövcud açıq suallar RNT pol II-nin transkripsiyanı dayandırmağa necə "qərar verdiyi" və eukaryotlarda tam olaraq xitam mexanizminin nə olduğu ilə bağlıdır.

Prokaryotlarda transkripsiyaya son qoymanın iki mexanizmi var: daxili xitamRho-dan asılı sonlanma [Santangelo & Artsimovitch 2011].

Daxili sonlandırma, yeni yaranan RNT-də saç tıxaclarının vasitəçilik etdiyi passiv bir prosesdir və riboswitchlər, RNT bağlayan zülallar və ya ribosomlar tərəfindən modulyasiya edilə bilər.

Rho'ya bağlı sonlandırma, mexanizmi hələ tam bilinməyən aktiv bir prosesdir.

Sonlandırmanın RNA -nın ikincil quruluşundan asılılığını öyrənməyin bir yolu, DNT sapı vasitəsi ilə RNT -yə bir çəkmə qüvvəsi tətbiq etməkdir - onu çəksəniz, RNT -də olan döngələr geri dönər [Larson 2008].

Eukaryotlarda, transkripsiyanın sonlandırılmasının iki mərhələdən ibarət olduğunu bilirik:

  1. Poliadenilasyon yerində yaranan transkripsiyanı kəsin
  2. RNA pol II -ni DNT -dən ayırın

† RNA pol II əslində davam edir yaranan transkript kəsildikdən bir müddət sonra. Sonradan ayrılır.

MRNA parçalanması üçün bir konsensus ardıcıllığı var, lakin çox fərqli ola bilər. Parçalanma və poliadenilasiya birgə transkripsiya nəticəsində baş verir. Qapaq və polyA quyruğu birlikdə mRNA -nı sabitləşdirir və səmərəli tərcüməyə imkan verir. polyA quyruğu tipikdir

Maya transkriptləri adətən qısa UTR-lərə malikdir. Məməlilərin UTR-ləri daha böyük orta uzunluğa malikdir və eyni zamanda uzunluqda daha böyük variasiyaya malikdir.

Ökaryotlar üçün bir model, prokaryotlarda Rho'ya bağlı sonlandırmaya bir qədər bənzəyən sonlandırma "torpedo modeli" dir.

İndiyə qədər transkriptin sonunda kanonik ləğv etməyi müzakirə etdik. İlkin olaraq snoRNA-lar üçün kəşf edilmiş [Jacquier 2009-cu ildə nəzərdən keçirilmiş] erkən xitam üçün bir yol da mövcuddur. Buna Rrp6 və "nüvə ekzozomu" daxildir və bunlar silindikdə bir çox yeni transkriptlər ortaya çıxır. GRO-seq, RNA pol II-nin, bir çox transkripsiya başlanğıc saytından iki yönlü transkripsiya apardığını, kanonik mRNA ilə yanaşı, "yuxarı axın antisensi RNT" (uaRNA) istehsal etdiyini, lakin uaRNA-nın tez bir zamanda pozulduğunu açıqladı.

Erik Vallabh Minikel haqqında

Eric Vallabh Minikel, prion xəstəliyinin qarşısını almaq üçün ömrü boyu axtarışdadır. O, MIT və Harvardın Geniş İnstitutunda yerləşən alimdir.


Videoya baxın: Animasyon video 3. (Dekabr 2022).