RNA Polymerase Types and role in Eukaryotes

RNA polymerase (RNAP) is the enzym responsible for transcription in eukaryotic cells. W przeciwieństwie do komórek bakteryjnych, gdzie pojedynczy RNAP ułatwia transkrypcję, istnieją trzy rodzaje RNAP u eukariotów, które odgrywają różne role w ekspresji genów.

Image Credit: Ktsdesign /

struktura polimerazy RNA

podjednostki

wszystkie trzy RNAPs mają rdzenie katalityczne składające się z 10 podjednostek., Pięć z nich to podjednostki rdzeniowe, które tworzą kształty pazurów kraba z DNA w swoich centrach, kanałami dla produktów RNA i substratów NTP, a także dodatkowe 5 jednostek.

kształt pazura stabilizuje DNA i umożliwia prawidłowe tworzenie pęcherzyków transkrypcyjnych (regionów, w których nici DNA mają się rozwinąć w pobliżu genów, które mają być transkrybowane.) RNAP II składa się w sumie tylko z 12 podjednostek. Wraz z 10 podjednostkami katalitycznymi znajdującymi się we wszystkich Rnap, RNAP II posiada dwa Rpb4⧸7, które inicjują transkrypcję.,

RNAP II jest enzymem odpowiedzialnym przede wszystkim za syntezę messenger RNA (mRNA). RNAP I I III zawierają dodatkową podjednostkę heterodimeryczną. Sam RNAP III posiada podjednostkę heterotrimeryczną, co daje łącznie 17 podjednostek.

sekwencje powtórzeń

RNAP II ma kilka powtórzeń zlokalizowanych na końcu karboksylowym (Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser), które nie występują ani w RNAP i, ani w III. te powtórzenia umożliwiają białkom Wiązanie się z cząsteczką RNAP II i inicjowanie jej aktywności.,

znaczenie funkcjonalne podjednostek

uważa się, że dodatkowe podjednostki występujące w RNAP III dają enzym większą elastyczność w porównaniu z innymi podjednostkami Rnap. Podczas gdy RNAP i (znajduje się w jądrze) jest wyłącznie odpowiedzialny za syntezę podjednostki dużego rybosomalnego RNA (rRNA).

bardzo obfity RNAP III, znany ze swojej stabilności, syntetyzuje duże ilości tRNA, 5S rRNA i innych produktów do syntezy białek. Obie polimerazy odgrywają rolę strukturalną i katalityczną w komórce.,

rola RNAP II w transkrypcji

wiązanie z promotorem

niezależnie od gatunku RNAP odgrywa rolę w transkrypcji. Poprzez wiązanie się z miejscem promotora na nici DNA, RNAP wraz z czynnikami transkrypcyjnymi tworzą kompleks Pre-initiation transkrypcji (PIC). Inicjuje to proces transkrypcji.

strona promotora to region położony pod prąd na 5′ końcu nici DNA. Najbardziej rozpoznawalną sekwencją promotorową jest pole at-rich TATA, stosowane przez RNAP II. jednak promotor ten występuje tylko u około 10-15% gatunków ssaków.,

czynniki transkrypcyjne, takie jak TFIID, wiążą się z pudełkiem TATA, powodując dramatyczną zmianę kształtu podstawki DNA. Pozwala to innym białkom gromadzić się w miejscu promotora z RNAP II, tworząc kompleks inicjacji transkrypcji (Tic).

Dodawanie grup fosforanowych

grupy fosforanowe są dodawane do końca RNAP II przez TFIIH, uwalniając enzym, dzięki czemu może rozpocząć proces transkrypcji. Czynniki transkrypcyjne w miejscu promotora są następnie uwalniane i poddawane recyklingowi, umożliwiając im rozpoczęcie nowej rundy transkrypcji., Fosfataza usuwa grupy fosforanowe z RNAP II po zakończeniu procesu transkrypcji.

5′ Cap

RNA jest ograniczony na końcu 5′. Ta czapka składa się z guaniny i grupy metylowej. Poliadenylacja RNA następuje na końcu 3′, gdzie powtórki monofosforanu adenozyny są dodawane do cząsteczki RNA, co powoduje powstanie ogona Poli A. Pomaga to w płynnym przenoszeniu mRNA z jądra, zwiększa jego długowieczność w cytoplazmie komórki i poprawia jego efektywność translacyjną.,

transkrypcja ułatwiona przez polimerazę RNA I I III

Sekwencja promotorowa związana z syntezą rRNA ma długość 150 par zasad. Dwa czynniki transkrypcyjne, UBF i SL1 wiążą promotora i rekrutują RNAP I na stronę.

sekwencje promotorów używane przez RNAP III różnią się od tych stosowanych przez inne polimerazy, ponieważ są promotorami wewnętrznymi, a nie w miejscu wyjściowym. Czynnik transkrypcyjny TFIIIC wiąże się z promotorem znajdującym się w nici DNA i rekrutuje TFIIIB przed miejscem rozpoczęcia transkrypcji.,

późniejsze zdarzenia nie są dobrze scharakteryzowane, chociaż sugerowano, że RNAP III powoli dysocjuje z czynników transkrypcyjnych, co prowadzi do powolnego klirensu z miejsca inicjacji.

Czytaj dalej

• Cała zawartość RNA
• co to jest RNA?
• struktura RNA
• rodzaje RNA: mRNA, rRNA i tRNA
• synteza RNA

Cytaty