8.10:

8.10: Факторы удлинения транскрипции

Transcription Elongation Factors

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

Transcription Elongation Factors

8.9: RNA Polymerase II Accessory Proteins

8.11: Pre-mRNA Processing

10,924 Views

•

02:35 min

•

November 23, 2020

Overview

Элонгация транскрипции – это динамический процесс, который изменяется в зависимости от неоднородности последовательности транскрибируемой ДНК. Поэтому неудивительно, что состав комплекса элонгации также меняется в процессе транскрипции гена.

Элонгация транскрипции регулируется путем приостановки РНК-полимеразы во время транскрипции в нескольких случаях. У бактерий эти остановки необходимы, потому что транскрипция ДНК в мРНК ассоциирована с трансляцией этой мРНК в белок. Однако у эукариот транскрипция ассоциирована с процессингом мРНК. Следовательно, приостановка РНК-полимеразы вокруг экзон-интронных стыков необходима для повышения эффективности сплайсинга мРНК.

Эти остановки деятельности РНК-полимеразы могут быть обратимыми или необратимыми. В случае обратимой паузы белки, такие как TFIIF, элонгины, ELL, гарантируют, что РНК-полимераза возобновит элонгацию после короткой паузы. Однако, если остановка деятельности РНК-полимеразы необратима, это становится остановкой транскрипции. Если транскрипция остановлена, фермент не может возобновить элонгацию самостоятельно. В такой ситуации факторы элонгации, такие как TFIIS и pTEFb позволяют РНК-полимеразе II считывать матрицу ДНК в сайтах остановки транскрипции.

Кроме того, АТФ-зависимые факторы ремоделирования хроматина и гистоновые шапероны также участвуют в регуляции элонгации транскрипции. Вместе они могут изменять положение нуклеосом вдоль ДНК, делая ее доступной или недоступной для аппарата транскрипции.

Следовательно, РНК-полимераза нуждается в помощи нескольких факторов, чтобы пройти через хроматин и определенные последовательности, которые мешают транскрипции.

Transcript

После того как транскрипция будет инициирована в клетке, начальные факторы транскрипции освободятся из комплекса преинициации. РНК-полимераза должна затем добавить новые нуклеотиды к трем основным концам растущий РНК-цепи, в фазе, называемой удлинение транскрипции. Удлинение в эукариотах является сложной задачей поскольку ДНК в неделящаяся клетка существует как конденсированная сеть, называемая хроматином.

В хроматин ДНК плотно намотана вокруг заряженных белков гистонов через повторяющиеся интервалы. Эти комплексы гистонов ДНК называются нуклеосомами. когда полимераза РНК сталкивается с нуклеосомами или других связывающими белок ДНК, или некоторыми специфическими последовательностями ДНК, она может остановиться.

Неспособность для дальнейшей перелокализации может привести к диссоциации РНК-полимеразы до завершения генной расшифровки. Чтобы избежать этого, клетка рекрутирует специальные вспомогательные белки которые могут помочь РНК-полимеразе выполнять непрерывное удлинение на гене. Эукариотические коэффициенты удлинения напрямую связаны С РНК-полимеразой и помогают ей двигаться плавно вдоль линии ДНК шаблона и выполнить свою каталитическую активность.

Кроме того, клетка также рекрутирует некоторые другие белки, Например, АТФ-зависимый ремоделирующий хроматин комплекс и гистоны-шапероны, которые позволяют механизму транскрипции доступ к конденсированной геномной ДНК внутри хроматина. Эти многоединичные комплексы нарушают взаимодействия между ядром гистона и ДНК, в результате перестройки или перепозиционирования нуклеосомы. Изменение в архитектура нуклеосомы помогает создавать регионы, свободные от нуклеосомной ДНК, которая может быть легко доступна в транскрипционном механизме.

Как только пре-мРНК синтезирована, гистоны должны быть восстановление в шаблоне ДНК. Хроматин-ремоделирующие белки и гистоны-шапероны затем перематывают ДНК вокруг гистонных белков, завершая процесс сборки нуклеосомы.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

факторы удлинения транскрипции РНК-полимераза нуклеотиды хроматин гистоновые белки нуклеосомы ДНК-связывающие белки транскрипция генов дополнительные белки эукариотические факторы удлинения матричная цепь ДНК каталитическая активность АТФ-зависимый комплекс ремоделирования хроматина гистоновые шапероны геномная ДНК