Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.4: Бактериальная РНК-полимераза и транскрипция
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Bacterial RNA Polymerase
 
ТРАНСКРИПТ

8.4: Бактериальная РНК-полимераза и транскрипция

В ходе эволюции, когда организмы переходили от РНК генома к ДНК геному, требовалось выполнить два необходимых условия. Во-первых, синтез ДНК, зависимый от РНК-матрицы, который является основной формой репликации в ретровирусах и все еще наблюдается в ретротранспозируемых элементах у людей. Во-вторых, синтез РНК, зависимый от ДНК-матрицы, который осуществляется РНК-полимеразой (РНКпол) как у бактерий, так и у эукариот.

Транскрипцию можно разделить на три основных этапа, каждый из которых вовлекает отдельные последовательности ДНК, направляющие полимеразу. Это:

  1. Инициация, которая вовлекает две специфические последовательности на 10 и 35 пар оснований выше гена, называемые промоторами.
  2. Элонгация, при которой полимераза движется по матрице ДНК, синтезируя мРНК в направлении от 5′ к 3′.
  3. Терминация, при которой полимераза встречает область, богатую Ц–Г нуклеотидами и останавливает синтез мРНК.

Бактериальная РНКпол выполняет все три этапа вместе с другими вспомогательными белками. Хотя некоторые РНК-полимеразы, такие как вирусные полимеразы T7 и N4, состоят из одной полипептидной цепи, все организмы с клеточными геномами имеют полимеразы из нескольких субъединиц, которые различаются по размеру и сложности в зависимости от структуры генома. Многосубъединичная структура бактериальной РНКпол помогает ферменту поддерживать каталитическую функцию, облегчает сборку, взаимодействует с ДНК и РНК и саморегулирует свою активность. Хотя это каталитически эффективный фермент, он не распознает специфические последовательности ДНК. Чтобы помочь РНКпол распознавать последовательности ДНК с высоким сродством, специализированные белки, называемые факторами транскрипции, связываются с определенными участками ДНК, чтобы инициировать и прекращать транскрипцию. Из всех специализированных белков, которые помогают РНКпол, только один сохраняется во всех трех доменах жизни - бактерии, археи и эукариоты. Этот фактор транскрипции называется NusG у бактерий, Spt5 у архей и SPT5 у эукариот.  NusG связывается с РНК-полимеразой во время инициации, когда σ-фактор диссоциировал. Он регулирует процессивность транскрипции, контролируя паузы полимеразы. Универсальная консервативность NusG указывает на то, что регуляция активности полимеразы во время элонгации предшествовала регуляции инициации транскрипции.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter