Пузырь транскрипции - Transcription bubble

Транскрипции пузыря является молекулярная структура формируется в ходе ДНК транскрипции , когда ограниченная часть ДНК двойной нити разматывается. Размер пузыря транскрипции колеблется от 12-14 пар оснований. Пузырь транскрипции образуется, когда фермент РНК-полимеразы связывается с промотором и вызывает отрыв двух цепей ДНК. Он представляет собой область неспаренной ДНК, где короткие участки нуклеотидов выставлены на каждой нити двойной спирали .

Молекулярная структура, состоящая из размотанной и неспаренной ДНК, где короткие участки нуклеотидов выставлены на каждой цепи двойной спирали, что позволяет связывать РНК-полимеразу и синтезировать зарождающуюся РНК в этой области.

РНК-полимераза

Бактериальная РНК-полимераза , ведущий фермент, участвующий в формировании пузыря транскрипции, использует матрицу ДНК для управления синтезом РНК. Он присутствует в двух основных формах: как основной фермент, когда он неактивен, и как холофермент, когда он активирован. Сигма (σ) фактором является субъединицей , что способствует процессу транскрипции и стабилизирует транскрипционный пузырь , когда он связывается с неспаренных оснований. Эти два компонента, РНК-полимераза и сигма-фактор, при соединении вместе создают холофермент РНК-полимеразы, который затем находится в своей активной форме и готов к связыванию с промотором и инициирует транскрипцию ДНК . Связываясь с ДНК, РНК-полимераза превращается из закрытого в открытый комплекс, образуя пузырек транскрипции. РНК-полимераза синтезирует новую РНК в направлении от 5 'до 3' , добавляя комплементарные основания к 3 'концу новой цепи. Композиция холофермента диссоциирует после инициации транскрипции, где σ-фактор разъединяет комплекс, и РНК-полимераза в своей основной форме скользит по молекуле ДНК.

Цикл транскрипции бактериальной РНК-полимеразы

Холофермент РНК-полимеразы связывается с промотором обнаженной цепи ДНК и начинает синтезировать новую цепь РНК . ДНК с двойной спиралью разматывается, и на каждой цепи доступна короткая нуклеотидная последовательность. Пузырь транскрипции представляет собой область непарных оснований на одной из открытых цепей ДНК . Начальная точка транскрипции определяется местом, где холофермент связывается с промотором. ДНК разматывается и является одноцепочечной на стартовом участке. Взаимодействие промотора ДНК прерывается, когда РНК-полимераза перемещается вниз по цепи ДНК-матрицы и высвобождается сигма-фактор. Фактор σ необходим для инициации, но не для остальных этапов транскрипции ДНК. Как только σ-фактор отделяется от РНК-полимеразы, транскрипция продолжается. Для перехода к стадии элонгации требуется около 10 синтезированных нуклеотидов новой цепи РНК. Процесс расшифровки при удлинении очень быстрый. Удлинение происходит до тех пор, пока РНК-полимераза не наткнется на сигнал терминации (терминатор), который останавливает процесс и вызывает высвобождение как матрицы ДНК, так и новой молекулы РНК. ДНК обычно кодирует сигнал терминации.

Эукариотическая транскрипция

Большинство эукариотических генов транскрибируются РНК-полимеразой II в направлении от 5 'к 3' . У эукариот специфические субъединицы в комплексе РНК-полимеразы II позволяют ему выполнять множество функций. Общие факторы транскрипции помогают связывать РНК-полимеразу II с ДНК. Промоторы - это участки, где РНК-полимераза II связывается, чтобы начать транскрипцию, а у эукариот начальная точка транскрипции расположена на +1 нуклеотиде. Как и все РНК-полимеразы , он перемещается по матричной ДНК в направлении от 3 'к 5' и синтезирует новую цепь РНК в направлении от 5 'к 3', добавляя новые основания к 3 'концу новой РНК. Пузырь транскрипции возникает в результате раскручивания двухцепочечной ДНК. После того, как примерно 25 пар оснований двойной цепи ДНК разматываются, в области пузыря транскрипции происходит синтез РНК. Суперспирализация также является частью этого процесса, поскольку участки ДНК перед РНК-полимеразой II раскручиваются, а участки ДНК позади нее перематываются, снова образуя двойную спираль.

РНК - полимераза осуществляет большинство шагов в ходе транскрипции цикла, особенно в поддержании транскрипции пузыря открыт для дополнительного спаривания оснований . Есть некоторые этапы цикла транскрипции, которые требуют большего количества белков , таких как комплекс Rpb4 / 7 и РНК-полимераза, присоединенная к фактору транскрипции фактора элонгации IIS (TFIIS).

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ a b c d e f g h Альбертс, Брюс; Джонсон, Александр; Льюис, Джулиан; Морган, Дэвид; Рафф, Мартин; Робертс, Кейт; Уолтер, Питер (2015). Уилсон, Джон; Хант, Тим (ред.). Молекулярная биология клетки (6 изд.). Наука о гирляндах. С. 306–307. DOI : 10.1201 / 9781315735368 . ISBN 9781315735368.
  2. ^ a b c d e Кларк, Дэвид П .; Паздерник, Нанетт Дж. (1 января 2016 г.), Кларк, Дэвид П.; Pazdernik, Нанетт J. (ред . ), "Глава 2 - ДНК, РНК и белка" , биотехнологии (второе издание) , Academic Cell, С. 33-61,. Дои : 10.1016 / b978-0-12-385015-7.00002 -8 , ISBN 9780123850157, дата обращения 30 сентября 2019
  3. ^ a b Лодиш, Харви Ф., автор (апрель 2016 г.). Молекулярная клеточная биология . ISBN 9781464183393. OCLC  1003278428 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ a b c d Крамер, Патрик (1 января 2004 г.). «Структура и функции РНК-полимеразы II» . Белки в эукариотической транскрипции . Достижения в химии белков . Белки в эукариотической транскрипции. 67 . Академическая пресса. С. 1–42. DOI : 10.1016 / s0065-3233 (04) 67001-X . ISBN 9780120342679. PMID  14969722 . Проверено 30 сентября 2019 .