$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Cykl transkrypcji eukariotycznej składa się z trzech głównych etapów: inicjacji, wydłużenia i zakończenia. Zakończenie transkrypcji przez polimerazę RNA II składa się z dwóch odrębnych, współzależnych etapów3. Pierwszy etap obejmuje rozszczepienie, poliadenylację i uwolnienie mRNA z matrycy, a zaraz po nim następuje drugi etap, charakteryzujący się odłączeniem polimerazy od matrycy. Prawidłowe zakończenie ma kluczowe znaczenie dla recyklingu polimerazy podczas inicjacji/reinicjacji transkrypcji, dla zapobiegania interferencji transkrypcji dalszych genów oraz dla utrzymania nieprawidłowej transkrypcji w ryzach poprzez ograniczenie transkrypcji wszechobecnego niekodującego RNA4,5. Pomimo ostatnich postępów, terminacja jest zdecydowanie najmniej zrozumiałym etapem cyklu transkrypcji polimerazy II RNA. Wiarygodny test terminacji jest niezbędny do badania mechanizmu leżącego u podstaw zakończenia transkrypcji przez polimerazę RNA II in vivo.
Stosuje się wiele eksperymentalnych podejść do wykrywania defektu zakończenia w aktywnie transkrybującym genie w warunkach fizjologicznych. Należą do nich Northern blot, czynnik zakończenia ChIP (immunoprecypitacja chromatyny) i tradycyjny test TRO. Każda z tych technik ma pewne zalety i wady. Tradycyjny test TRO był najbardziej wiarygodnym i czułym podejściem do wykrywania defektu zakończenia transkrypcji in vivo1. Ten test lokalizuje aktywne transkrypcyjnie cząsteczki polimerazy w różnych regionach genu wewnątrz komórki. W normalnych warunkach test pokazuje cząsteczki polimerazy zaangażowane transkrypcyjnie, ściśle rozmieszczone między regionem promotora i terminatora genu (ryc. 1A). Jednak po wadliwym zakończeniu polimeraza nie jest w stanie odczytać sygnału zakończenia i jest wykrywana w regionie poniżej końca 3′ genu (Figura 1B).
Defekt zakończenia transkrypcji objawia się obecnością polimerazy transkrybującej zmysły, która rozpoczęła się z obszaru promotora-proksymalnej, a nie będąc w stanie odczytać sygnału zakończenia, kontynuuje transkrypcję regionu poniżej końca 3′ genu, jak pokazano na rysunku 2A. Wraz ze zrozumieniem, że genom eukariotyczny wykazuje przytłaczającą, wszechobecną transkrypcję zarówno w kierunkach zmysłowych, jak i antysensownych w genie i wokół niego 6,7,8,9,10, wkrótce stało się jasne, że tradycyjny test TRO nie może wykryć, czy sygnał polimerazy za genem reprezentuje transkrypt zainicjowany przez promotor (Figura 2A) lub nieprawidłowy RNA, który zainicjował się gdzieś w środku genu lub za elementem terminatora (Figura 2B), lub polimeraza transkrybująca w kierunku antysensownym od końca 3′ genu (Figura 2C). Opisany tutaj test TRO specyficzny dla nici przy użyciu BrUTP może rozróżnić, czy obserwowany sygnał polimerazy odczytu reprezentuje mRNA o rozszerzonym znaczeniu inicjowanym przez promotor, czy transkrypt antysensowny, który zainicjował się za badanym genem. Z powodzeniem zastosowaliśmy to podejście, aby zademonstrować rolę kinazy Kin28 w przerywaniu transkrypcji u pączkujących drożdży2. Stosując to podejście, pokazujemy, że Rna14 jest wymagany do zakończenia transkrypcji ASC1 w pączkujących drożdżach.