Attenuazione della trascrizione nei procarioti

L'attenuazione trascrizionale è la terminazione precoce della trascrizione per prevenire l'espressione genica a valle. Questa è una delle diverse strategie, che i batteri usano per regolare la sintesi delle biomolecole secondo le loro esigenze metaboliche. L'attenuazione trascrizionale è stata identificata per la prima volta in E.coli, a livello di operone trp.

L'operone contiene un promotore e un operatore, nonché cinque geni, trPA attraverso E, che codificano per gli enzimi richiesti per la sintesi del triptofano. Prima del primo gene, trpE, l'operone trp ha una sequenza leader, che codifica mRNA con quattro segmenti distinti, numerati da 1 a 4. Un anti-terminatore di trascrizione forma un segmento a 3 pieghe in una struttura a forcina con il segmento 2.

In alternativa, si verifica un terminatore di trascrizione, quando il segmento 3 forma una struttura a forcina con il segmento 4, consentendo al segmento 2 di formare una forcina con il segmento 1. Nei batteri, la trascrizione e la traduzione possono avvenire simultaneamente. Non appena l'estremità cinque-primi dell'RNA messaggero viene sintetizzata da RNA polimerasi, un ribosoma può legarsi e iniziare la sintesi proteica.

Il segmento 1 dell'operone trp contiene due codoni triptofani. Quando il ribosoma incontra questi codoni e alti livelli di triptofano sono presenti, il triptofanil-tRNA, che è tRNA caricato con triptofano, 00:01:34.500 00 legherà rapidamente i codoni, permettendo al ribosoma 01:00:38.010.01 38.010 00 01 39.420 di continuare ad avanzare. Quando il ribosoma raggiunge il segmento 2, questo segmento non sarà disponibile per il binding al segmento 3.

Il segmento 3 formerà quindi la forcella di terminazione con il segmento 4. Questo terminatore fa sì che la RNA polimerasi si stacchi dal DNA stampo e si arresti sintetizzando il mRNA in crescita, assicurando inoltre, che i geni necessari per la sintesi del triptofano non siano trascritti quando il triptofano è prontamente disponibile. Tuttavia, se i livelli di triptofano sono bassi, non ci sarà abbastanza triptofanil-tRNA da legare i codoni nel segmento 1.

Questo farà sì che il ribosoma si blocchi a questi codoni, ora il segmento 2 formerà la forcina anti-terminazione con il segmento 3, e la forcina terminatrice non si può formare tra segmenti 3 e 4. L'assenza del terminatore permette alla RNA polimerasi di continuare la sua trascrizione dell'operone trp.