Ikvienam, kurš pēta molekulārā bioloģija, bioķīmija, gēnu inženierija, un vairāki citu saistītu zināšanu, agrāk vai vēlāk, uzdod jautājumu: kāda ir funkcija RNS polimerāzes? Tas ir diezgan sarežģīts jautājums, kas joprojām ir pilnīgi neizpētīta, bet, tomēr, tas ir zināms, ka tas tiks izgaismots kā daļa no raksta.
vispārīga informācija
Ir nepieciešams atcerēties, ka ir RNS polimerāze eikariotiem un prokariotiem. Pirmais ir sadalīta trīs veidi, no kuriem katrs ir atbildīgs par atšifrējot gēnu atsevišķas grupas. Šie fermenti ir skaitītas vienkāršības, kā pirmā, otrā un trešā RNS polimerāzes. Prokariotiem, struktūra , kura nav kodola, ja transkribēts darbojas saskaņā ar vienkāršotu shēmu. Tāpēc skaidrības labad, lai iegūtu iespējami daudz informācijas, iespējams, tiks uzskatīts eikariotiem. RNS polimerāzes sastāvs ir līdzīgs. Tiek uzskatīts, ka tie satur ne mazāk kā 10 polipeptīda ķēdes. Tādējādi RNS polimerāzes synthesizes 1 (transkribēts) gēniem, kas pēc tam tiek tulko dažādās proteīniem. Otrais iesaistīti transkribēšanai gēnus, kas pēc tam tiek tulko proteīniem. RNS polimerāzes 3 parāda dažādas stabilas vai mazmolekulārs fermentus, kas ir vidēji jutīgas pret alfa amatinu. Bet mēs esam nav pieņēmusi lēmumu par to, kas tieši ir RNS polimerāzes! Tā saucamo fermentus, kas ir iesaistīti sintēzē ribonukleīnskābes molekulu. Šaurā nozīmē ar šo DNS atkarīgo RNS polimerāzes, kas darbojas, pamatojoties uz matricas saprot dezoksiribonukleīnskābes. Fermenti ir būtiski uz ilgu un veiksmīgu funkcionēšanu dzīvo organismu. RNS polimerāzes var atrast visās šūnās un daudzi vīrusi.
Sadalījums specifikas
Atkarībā subvienību sastāvu RNS polimerāzes ir sadalīti divās grupās:
- Pirmie aplūko pārrakstot neliels skaits gēniem ar genomu vienkāršs. Par darbību, kas šajā gadījumā nav nepieciešama sarežģīto regulējošo ietekmi. Tāpēc, šeit attiecas uz visiem fermentiem, kas sastāv no viena subvienību. Kā piemēru var inducēt bakteriofāga RNA polimerāzes un mitohondriju.
- Šajā grupā ietilpst visu eikariotu RNA polimerāzes un baktērijas, kas ir grūti organizēt. Tie ir sarežģīts mnogosubedinichnye olbaltumvielu kompleksu, kas var transkribēt tūkstošiem dažādu gēnu. ekspluatācijas laikā, šie gēni atbildēt uz lielu skaitu regulējošo signāli, kas tiek saņemti no olbaltumvielu faktoriem un nukleotīdu.
Šādu strukturālo un funkcionālo sadalījums ir diezgan nosacīta un vienkāršošanu reālo situāciju.
Kāda RNS polimerāzes es?
Tās tika fiksēts funkciju izglītības primāro stenogrammas rRNS gēnu, tas ir, tie ir vissvarīgākie. Pēdējais ir vairāk pazīstams ar apzīmējumu 45s-RNS. To garums ir apmēram 13 000 nukleotīdi. No tā veidojas 28S-RNS, 18s-5.8S RNS-RNS. Sakarā ar to, ka tie ir izveidots tikai viens transkriptor, organisms saņem "garantija", ka molekulas tiks veidojas vienādā daudzumā. Tajā pašā laikā izveide RNS tieši iet tikai 7000 nukleotīdus. No atšifrējumā pārējais ir degradēta kodolā. Par šādu lielu pārpalikumu tiek uzskatīts, ka tas ir nepieciešams, lai sākumposmā veidošanās krāsojumu. Šo polimerāzes, kas šūnās augstākām būtnēm svārstības ap zīmi 40 tūkstoši vienību skaits.
Kā tas tiek organizēts?
Tātad, mēs ir pirmais RNA polimerāzes (prokariotiem-struktūra molekulām) tiek uzskatīts par labu. Šajā gadījumā liela subvienība, kā, patiešām, un liels skaits citu lielu molekulmasu polipeptīdu, tur ir skaidri atšķiramas funkcionālās un strukturālās domēni. klonēšanu gēnus, lai noteiktu to primāro struktūru ietvaros un ir identificētas zinātnieki evolutionarily saglabāta daļu no ķēdes. Izmantojot labu izteiksmi, pētnieki tika veikta arī mutāciju analīzi, kas ļauj mums runāt par funkcionālu nozīmi atsevišķu domēnu. Šim nolūkam, izmantojot saita-directed mutaģenēze, lai mainītu atsevišķus polipeptīda ķēdes, un šādu modificētu aminoskābi apakšvienībās, ko izmanto montāžas fermentu ar turpmāku analīzi īpašībām, kas tika iegūta datu struktūras. Tika atzīmēts, ka, pateicoties tā tiek organizēta pirmā RNS polimerāzes klātbūtnē alfa-amatina (ļoti toksiska viela, kas tiek iegūta no bāli Toadstool) nereaģē.
darbība
Gan pirmais, gan otrais RNS polimerāzes var pastāvēt divos veidos. Viens no tiem var darboties, lai uzsāktu konkrētu transkripciju. Otrais - DNS atkarīgu RNS polimerāzes. Šī attieksme izpaužas lielākajā darbības aktivitātes. Temats pētīta vairāk, bet tagad mēs zinām, ka tas ir atkarīgs no diviem transkripcijas faktoriem, kas tiek minētas kā SL1 un UBF. It īpaši tā - ka tas var komunicēt tieši ar promotoru, bet SL1 UBF prasa klātbūtni. Lai gan tas ir eksperimentāli pierādīts, ka DNS atkarīgo RNS polimerāzes var piedalīties pārrakstīšanu vismaz bez klātbūtnes pēdējo. Bet normālu funkcionēšanu šo mehānismu UBF joprojām ir nepieciešama. Kāpēc tā? Ievērojami līdz šim nav izdevies noteikt cēloni šo uzvedību. Viens no populārākajiem skaidrojumu liecina, ka UBF atbalsta veida stimulējošo rDNS transkripcija, kad viņa aug un attīstās. Kad atpūtas fāze notiek, tad jāsaglabā minimālā nepieciešamā līmeņa darbības. Daļa no transkripcijas faktoru nav kritiska par viņu. Lūk tā strādā RNA polimerāzes. Šī enzīma funkcija ļauj atbalstīt atskaņošanu mazo "celtniecības bloki" ķermeņa, kuru dēļ tas tiek pastāvīgi atjaunināti gadu desmitiem.
Otra grupa Fermentu
Viņu darbība tiek regulēta ar montāžu multiprotein sarežģītu preinitsiatornogo veicinātājiem otrās klases. Visbiežāk tas tiek izteikts darbā īpašu olbaltumvielu - aktivatori. Kā piemēru ir TBP. Tas ir saistīts faktorus, kas ir daļa no TFIID. Viņi - par mērķi p53, NF kappa B, un tā tālāk. Tās ietekme procesā regulas un sniedz olbaltumvielas, ko sauc coactivators. Piemēri ir Gcn5. Kāpēc mums vajag šos proteīnus? Tie kalpo kā adapteri, kas pielāgot mijiedarbību aktivatoru un faktoriem, kas ir preinitsiatorny kompleksā. Lai labotu transkripcijas noticis, jums ir jābūt nepieciešamās iniciētājsavienojumus faktorus. Neskatoties uz to, ka seši no tiem, kas tieši mijiedarbojas ar veicinātājs var būt tikai viens. Citos gadījumos ir nepieciešams, iepriekš sagatavoti kompleksu otrās RNS polimerāzes. Turklāt, šajos procesos ir blakusesošie proksimālās elementi - tikai 50-200 pāri no vietas, kur tiek sākta transkripcija. Tie satur norādi par saistošo aktivatora olbaltumvielām.
specifiskās iezīmes
Vai apakšvienībā struktūru fermentu dažādas izcelsmes to funkcionālā lomu transkripciju? Precīzu atbildi uz šo jautājumu nav, taču uzskatīja, ka tas ir iespējams, pozitīvs. Kā tas ietekmē RNA polimerāzes? Fermentu funkcijas vienkāršs struktūra - ierobežots diapazons transkripcijas gēnu (vai pat nelielu daļu). Piemēri ir sintēze no RNS praimerus Okazaki fragmentus. Sponsoram specifika RNS polimerāzes baktēriju un fāgiem ka fermenti turētāji vienkāršu struktūru un ir daudzveidīga. To var redzēt procesā DNS replikācijas baktēriju. Lai gan mēs varam uzskatīt šo: sarežģīto struktūru, kad studēja genoma T pat fāgu, izstrādes laikā tika konstatēts, ka atkārtota pārslēgties starp dažādām gēnu transkripcijas grupās, tika konstatēts, ka komplekss, ko izmanto šo RNS polimerāzes uzņēmēja. Tas nozīmē, ka vienkāršs fermentu šādos gadījumos netiek izraisīta. Tas nozīmē vairākas sekas:
- RNS polimerāze eikariotiem un baktēriju jāspēj atpazīt dažādus veicinātājiem.
- Ir nepieciešams, ka ferments ir konkrēti reaģēt uz dažādu proteīnu-regulatoriem.
- RNS polimerāzes arī jāspēj mainīt atzīšanu specifiskumu template DNS nukleotīdu sekvenci. Lai to izdarītu, izmanto dažādus olbaltumvielu efektoru.
No tā izriet, organisma vajadzību pēc papildu "ēka" elementiem. Olbaltumvielas palīdz pierakstīt kompleksu RNS polimerāzes pilnībā veikt savas funkcijas. Tas attiecas, lielākajai daļai, tad fermenti sarežģīta struktūra, kurā iespējas plašu programmu ģenētiskās informācijas īstenošanai. Sakarā ar dažādām problēmām, mēs varam novērot veida hierarhijas struktūru RNS polimerāzes.
Kā procesu transkripcijas?
Vai ir gēns atbild par sadarbību ar RNS polimerāzes? Lai sāktu transkripcijas: process, eikariotiem notiek kodolā. In prokariotiem, tā plūsmu iekšpusē mikroorganisma. Attiecības starp polimerāze ir pamata strukturāla princips komplementāra mating atsevišķu molekulu. Uz jautājumiem par mijiedarbību, var teikt, ka DNS ir tikai veidne un nemaina transkripcija laikā. Tā kā DNS ir holistiska ferments, lieta ir pārliecināts, ka konkrēts gēns ir atbildīgs par šo polimēra var būt, bet tas būs ļoti ilgs laiks. Mums nevajadzētu aizmirst, ka DNS satur 3,1 miljardi nukleotīdu atliekas. Tāpēc pareizāk teikt, ka katram no RNS veids atbilst tās DNS. Lai plūsmas polimerāzes reakcijas vajadzībām enerģijas un ribonukle-ozidtrifosfato substrātus. Ja kāds veidojas 3 ', 5'-phosphodiester saites starp ribonukleozidmonofosfatami. Molekula RNS sintēze sākas noteiktos DNS sekvences (veicinātāji). Process beidzas pie pieslēguma vietās (izbeigšanas). Vieta, kas šeit runa ir transkripcijas. In eikariotiem, parasti ir tikai viens gēns, bet prokariotiem var glabāt arī vairākas gabalu kodu. Katram transkripcijas ir uninformative zona. Tie atrodas specifiskas nukleotīdu secību, kas mijiedarbojas ar iepriekš minētajiem transkripcijas regulējošo faktoru.
Baktēriju RNS polimerāzes
Šie mikroorganismi viens enzīms, kas ir atbildīgs par sintēzi mRNS, rRNS un tRNS. Vidējais polimerāze molekula ir aptuveni 5 apakšvienībām. Divi no tiem kalpo kā saistošu dalībnieku fermentu. Vēl apakšvienība iesaistīts uzsākšanas sintēzes. Ir arī daļa no fermenta nonspecific komunikācijai ar DNS. Un pēdējais apakšvienība ir celt RNA polimerāzes ar darba formā. Tiek atzīmēts, ka fermentu molekulas nav par "bezmaksas" navigāciju citoplazmā baktērijām. Kad tiek izmantots RNS polimerāzes, tad tie nesaistās nespecifiskas DNS reģionus un gaida, kamēr aktīvs veicinātājs ir atvērts. Mazliet apjucis no tēmu, būtu teikt, ka baktērijas ir ļoti ērti, lai izpētītu olbaltumvielas un to ietekmi uz ribonukleīnskābes, polimerāze. Īpaši ērta tiem eksperimentu stimulāciju vai inhibēšana atsevišķiem elementiem. Sakarā ar to augsto reprodukcija līmenis var būt salīdzinoši ātri iegūt vēlamo rezultātu. Diemžēl, cilvēka pētījumu nevar veikt tādos Strauji pateicoties mūsu strukturālo daudzveidību.
RNS polimerāzes "noķerti" dažādās formās?
Kas nāk pie loģiska secinājuma raksts. Galvenā uzmanība tika pievērsta eikariotiem. Taču joprojām ir Arheji un vīrusiem. Tātad jūs vēlaties maksāt mazliet uzmanības un šīs dzīves formas. Būtiska aktivitāte arhajs ir tikai viena grupa, RNS polimerāzes. Bet tas ir ļoti līdzīgs saviem īpašumiem ar trim apvienības eikariotiem. Daudzi zinātnieki ir ierosināts, ka to, ko mēs varam redzēt no Arche patiesībā evolūcijas sencis specializētiem polimerāzes. Tas ir interesanti, un struktūra vīrusiem. Kā jau iepriekš rakstīts, ne visi no šiem organismiem ir savs polimerāzes. Un, ja tā ir, tas ir viens apakšvienība. Tiek uzskatīts, ka vīrusu fermentus, kas iegūti no DNS polimerāzes, tā vietā, lai sarežģītu RNS struktūru. Lai gan sakarā ar dažādību šīs grupas mikroorganismu atšķirīga īstenošana atbilst noteiktu bioloģisko mehānismu.
secinājums
Diemžēl, cilvēce vēl nav vsoy vajadzīgo informāciju, lai izprastu genomā. Un, ka tikai viņš varēja izdarīt! Gandrīz visas slimības ir būtībā tikai ģenētiskais pamats - tas īpaši attiecas uz vīrusiem, kas pastāvīgi mums sniedz problēmas infekcijas, un tā tālāk. Vissarežģītākās un neārstējamas slimības - tie ir arī, faktiski, tieši vai netieši ir atkarīga no cilvēka genomā. Kad mēs mācīties izprast sevi, un šīs zināšanas par labu lielu skaitu problēmu un slimību vienkārši pārstāj eksistēt. Tagad pagātnei, daudzi iepriekš briesmīgu slimību, piemēram, bakas, mēris. Getting gatavs doties parotīta garo klepu. Bet nav atpūsties, jo mēs saskaramies ar vēl lielāku skaitu dažādu problēmu, kas jums ir nepieciešams, lai atrastu atbildi. Un tas tiks atrasts, jo tā gatavojas darīt.