Kull min istudji l-bijoloġija molekolari, bijokimika, l-inġinerija ġenetika, u numru ta 'għarfien relatat ieħor, illum jew għada, tqajjem il-mistoqsija: x'inhi l-funzjoni ta' polymerase RNA? Din hija tema pjuttost kumplessa li għadu kompletament mhux eżaminati, iżda, madankollu, huwa magħruf li se jkun mixgħul bħala parti mill-artikolu.
informazzjoni ġenerali
Huwa meħtieġ li wieħed jiftakar li hemm polymerase RNA ta ewkarjoti u prokarjoti. L-ewwel hija aktar diviża fi tliet tipi, kull wieħed minnhom huwa responsabbli għat-traskrizzjoni ta 'ġeni grupp separat. Dawn l-enzimi huma nnumerati għas-sempliċità, bħala l-ewwel, it-tieni u t-tielet polymerase RNA. Prokarjoti, l-istruttura ta 'liema mhux nukleari, meta traskritti topera skond il-dijagramma simplifikata. Għalhekk, għaċ-ċarezza, li tinġabar l-informazzjoni kemm jista 'ewkarjoti possibbli se jiġu trattati. polymerases RNA huma strutturalment simili. Huwa maħsub li dawn ikun fihom mhux inqas minn 10 ktajjen polypeptide. Għalhekk RNA polymerase synthesizes 1 (jittraskirivi) ġeni li huma sussegwentement tradotti fil-proteini differenti. It-tieni involuta ġeni jittraskrivu, li huma sussegwentement tradotti proteini. RNA polymerase 3 turi varji enżimi stabbli baxx ta 'piż molekulari li huma moderatament sensittivi għal amatinu alfa. Iżda aħna għadhom ma ddeċidewx fuq x'inhi eżattament polymerase RNA! Hekk imsejħa enzimi li huma involuti fis-sintesi ta 'molekuli ta' aċidu ribonuklejku. Fis-sens strett mifhum minn din polymerase RNA dipendenti fuq id-DNA, li joperaw fuq il-bażi tal-matriċi ta 'aċidu deoxyribonucleic. Enżimi huma essenzjali għal funzjonament twila u ta 'suċċess ta' organiżmi ħajjin. polymerase RNA jistgħu jinstabu f'kull ċelluli u viruses ħafna.
Id-diviżjoni fuq l-ispeċifiċitajiet
Jiddependi fuq il-kompożizzjoni subunit tal polymerases RNA huma maqsuma f'żewġ gruppi:
- L-ewwel tittratta jittraskrivu numru żgħir ta 'ġeni fil-ġenomi ta' sempliċi. Għall-operazzjoni f'dan il-każ ma teħtieġx impatt regolatorju kumpless. Għalhekk, hawnhekk jirreferi għal enzimi kollha li jikkonsistu minn sottounità wieħed biss. Bħala eżempju jistgħu jinduċu l-polymerase RNA bacteriophage u mitokondrija.
- Dan il-grupp jinkludi l polymerase RNA ewkarjotiku u batterji, li huma diffiċli rranġati. Dawn huma kumplessi kumplessi proteina mnogosubedinichnye li jistgħu tifformulaha eluf ta 'ġeni differenti. Matul l-operat, dawn il-ġeni jirrispondu għal numru kbir ta 'sinjali regolatorji li huma rċevuti minn fatturi proteina u nukleotidi.
Tali tqassim strutturali u funzjonali hija pjuttost kondizzjonali u simplifikazzjoni tas-sitwazzjoni reali.
X'tagħmel l-RNA polymerase I?
Huma kienu ffissati funzjoni ta 'edukazzjoni ta' transkripts primarji ta 'ġeni rRNA, jiġifieri, huma l-aktar importanti. L-aħħar huma aktar magħrufa bid-denominazzjoni tal 45s-RNA. It-tul tagħhom huwa ta 'madwar 13 000 nukleotidi. Minnha huma ffurmati 28s RNA, 18S-5.8S RNA-RNA. Minħabba l-fatt li dawn huma maħluqa biss transkriptor wieħed, il-korp jirċievi "garanzija" li l-molekuli se jiġi ffurmat f'ammonti ugwali. Fl-istess ħin il-ħolqien ta 'RNA tmur direttament biss 7000 nukleotidi. Il-bqija tat-traskrizzjoni huwa degradat fit-nukleu. Fuq tali residwu kbir huwa maħsub li huwa meħtieġ għall-istadji bikrija tal-formazzjoni ta 'ribosomi. In-numru ta 'dawn polymerases fiċ-ċelloli ta' ħlejjaq ogħla baqgħet iddur madwar il-marka ta '40 elf unità.
Kif inhu organizzat?
Għalhekk, aħna għandna l-ewwel polymerase RNA (prokarjoti-strutturi molekuli) hija kkunsidrata tajba. F'dan il-każ, il-subunit kbar, bħala, tabilħaqq, u numru kbir ta 'polipeptidi għolja oħra piż molekulari, hemm b'mod ċar dominji funzjonali u strutturali distinti. Matul klonazzjoni tal-ġeni u biex jiddeterminaw l-istruttura primarja tagħhom ġew identifikati minn xjentisti evolutionarily porzjonijiet konservati tal-ktajjen. Permezz ta 'espressjoni tajba, ir-riċerkaturi kienu wkoll mexxa analiżi ta' mutazzjoni li jippermetti li nitkellmu dwar is-sinifikat funzjonali ta 'oqsma individwali. Għal dan il-għan, bl-użu mutaġenesi diretti għas-sit li jibdlu l-ktajjen polypeptide individwali, u dawn sottounitajiet aċidu amino modifikata użat fil immuntar ta 'enżimi bl-analiżi sussegwenti tal-proprjetajiet, li kienu miksuba fl-istrutturi tad-data. Ġie nnutat li minħabba l-organizzazzjoni tagħha tal-ewwel polymerase RNA fil-preżenza ta 'alpha-amatina (sustanza tossika ħafna, li jinkiseb minn Toadstool pallida) ma jirreaġixxix.
funzjonament
Kemm l-ewwel u t-tieni polymerase RNA jistgħu jeżistu f'żewġ forom. Wieħed minnhom jista 'jaġixxi biex tibda l-traskrizzjoni speċifiku. It-tieni - dipendenti fuq id-DNA polymerase RNA. Din l-attitudni hija manifestat fl-akbar operazzjoni tal-attività. Suġġett studjati aktar, iżda issa nafu li dan jiddependi fuq żewġ fatturi ta 'transkrizzjoni, li huma msemmija bħala SL1 u UBF. Speċjalment l-aħħar - li jistgħu jikkomunikaw direttament mal-promotur, filwaqt li l-UBF SL1 teħtieġ preżenza. Għalkemm ġie stabbilit b'mod sperimentali li jiddependu mid-DNA polymerase RNA jistgħu jipparteċipaw fil-traskrizzjoni bħala minimu u mingħajr il-preżenza tal-aħħar. Iżda għall-funzjonament normali ta 'dan il-mekkaniżmu għadu meħtieġ UBF. Għaliex dan? B'mod sinifikanti s'issa naqset milli tistabbilixxi l-kawża ta 'din l-imġiba. Wieħed mill-ispjegazzjoni aktar popolari jissuġġerixxi li UBF favur tip ta 'traskrizzjoni rDNA stimulanti meta hi tikber u tiżviluppa. Meta mistrieħ fażi iseħħ, mbagħad tinżamm il-livell minimu meħtieġ ta 'funzjonament. Parti ta 'fatturi traskrizzjoni ma jkunx kritiku għalih. Hawn hekk xogħlijiet polymerase RNA. Il-funzjoni ta 'din l-enzima jippermetti tappoġġja l-qari ta żgħar "building blocks" tal-ġisem, minħabba li huwa kontinwament aġġornati għal deċennji.
It-tieni grupp ta 'enżimi
tħaddim tagħhom huwa regolat mill-assemblea ta 'promoturi preinitsiatornogo kumplessi multiprotein tat-tieni klassi. Ħafna drabi dan huwa espress fil-ħidma tal-proteini speċjali - attivaturi. Bħala eżempju hija l-TBP. Hija assoċjata fatturi li huma parti mill TFIID. Huma - mira għall p53, NF kappa B, u l-bqija. influwenza tagħha fil-proċess ta 'regolamentazzjoni u jipprovdu proteini msejħa coactivators. Eżempji huma l-Gcn5. Għaliex għandna bżonn dawn il-proteini? Huma jservu bħala adapters li customize l-interazzjoni ta 'attivaturi u fatturi li huma fil-kumpless preinitsiatorny. Biex jikkoreġu traskrizzjoni seħħet, irid ikollok l-fatturi inizjatur meħtieġa. Minkejja l-fatt li sitta minnhom, jinteraġixxu direttament mal-promotur jista 'jkun l-uniku wieħed. Għal każijiet oħra teħtieġ kumplessi preformat ta 'sekonda polymerase RNA. Barra minn hekk, matul dawn il-proċessi huma elementi prossimali maġenb - biss 50-200 pari mis-sit fejn traskrizzjoni tkun startjata. Huma fihom indikazzjoni tal-irbit ta 'proteini attivatur.
karatteristiëi speëifiëi
Il-istruttura subunit tal-enzimi ta 'oriġini differenti fuq ir-rwol funzjonali tagħhom fil-traskrizzjoni? It-tweġiba eżatta għal din il-mistoqsija hija le, imma temmen li huwa probabbli pożittiv. Kif ma kien jaffettwa polymerase RNA? funzjonijiet Enzyme sempliċi struttura - firxa limitata ta 'traskrizzjoni ta' ġeni (jew anki porzjon żgħir). Eżempji huma l-sintesi ta 'RNA primers frammenti Okazaki. L-ispeċifiċità promotur ta 'l-polymerases RNA ta' batterji u faġi hija li l-enzimi huma d-detenturi ta 'struttura sempliċi u huma diversi. Dan jista 'jidher fil-proċess ta' replikazzjoni ta 'DNA fil-batterji. Għalkemm nistgħu jikkunsidraw dan: l-istruttura kumplessa meta studjat ġenoma T anki batterjofagu, waqt l-iżvilupp, kien innutat li ripetuta bdil bejn diversi gruppi traskrizzjoni ġene, instab li l-kumpless użat għal din ospitanti polymerase RNA. Dan huwa, enzima sempliċi f'każijiet bħal dawn ma tkunx indott. Dan jimplika għadd ta 'konsegwenzi:
- polymerase RNA ta ewkarjoti u batterji għandhom ikunu jistgħu jagħrfu promoturi differenti.
- Huwa meħtieġ li l-enzima għandha rispons speċifiku għall differenti proteini-regolaturi.
- polymerase RNA għandhom ukoll ikunu kapaċi li jibdlu l-għarfien tal-ispeċifiċità tal-sekwenza nukleotida mudell tad-DNA. Biex tagħmel dan, tuża varjetà ta 'effectors proteina.
Minn dan isegwi ħtieġa tal-korp għas addizzjonali elementi "bini". Proteini jgħinu biex tifformulaha-kumpless ta 'polymerase RNA li twettaq b'mod sħiħ il-funzjonijiet tagħha. Dan japplika, għal ħafna, il-enżimi struttura kumplessa, fejn il-possibbiltajiet ta 'implimentazzjoni ta' programm estensiv ta 'informazzjoni ġenetika. Minħabba problemi varji, nistgħu nosservaw tip ta 'struttura ġerarkija ta' polymerase RNA.
Kif il-proċess ta 'traskrizzjoni?
Hemm ġene responsabbli għall-kooperazzjoni mal-polymerase RNA? Biex tibda ta 'traskrizzjoni:-proċess ewkarjoti sseħħ fil-nukleu. Fil prokarjoti, huwa flussi ġewwa l-mikro-organiżmu. Ir-relazzjoni bejn il-polymerase huwa prinċipju strutturali bażiku ta 'molekuli tgħammir individwali komplementari. Dwar il-kwistjonijiet ta 'interazzjoni tista' tgħid li DNA hija biss mudell u ma jinbidilx matul traskrizzjoni. Billi DNA huwa enzima olistiku, il-ħaġa hija ċerta, li ġene partikolari huwa responsabbli għal dan polimeru jista 'jkun, iżda se jkun hemm żmien twil ħafna. M'għandniex ninsew li l-DNA fih 3.1 biljun residwi nukleotide. Għalhekk, aktar xieraq li jingħad li għal kull tip ta 'RNA jissodisfa DNA tagħha. Għall-fluss tar-reazzjoni polymerase ħtiġijiet sottostrati enerġija u ribonukle-ozidtrifosfato. Jekk xi huma ffurmati 3 ", bonds 5'-phosphodiester bejn ribonukleozidmonofosfatami. sintesi RNA molekula jibda f'ċerti sekwenzi tad-DNA (promoturi). Il-proċess itemm f'siti terminazzjoni (terminazzjoni). Is-sit, li huwa involut hawnhekk huwa msejjaħ traskrizzjoni. Fil ewkarjoti, normalment ikun hemm ġene wieħed biss, filwaqt li prokarjoti tista jippossjedu wkoll biċċiet multipli ta 'kodiċi. Kull traskrizzjoni ikollu żona uninformative. Dawn jinsabu sekwenzi speċifiċi nucleotide li jinteraġixxu ma 'fatturi regolatorji traskrizzjoni msemmija hawn fuq.
polymerase RNA batterjali
Dawn mikroorganiżmi wieħed enzima huwa responsabbli għas-sintesi tal mRNA, rRNA u tRNA. -Molekula medja polimerażi għandha l-madwar 5 sottounitajiet. Tnejn minn dawn iservu membri enzima bħala vinkolanti. sottounità oħra involuta fil-bidu tas-sintesi. Hemm ukoll komponent ta 'l-enzima nonspecific għall-komunikazzjoni mal-DNA. U l-aħħar subunit kien tressaq l-polymerase RNA f'forma ta 'ħidma. Huwa nnutat li l-molekuli enżimi mhumiex "ħielsa" tan-navigazzjoni fil-ċitoplasma ta 'batterji. Meta polymerases RNA huma użati, allura dawn jorbtu reġjuni mhux speċifiċi DNA u qed jistennew sakemm il-promotur attiv jinfetaħ. Ftit distracted mill-suġġett, għandu jingħad li l-batterji huwa konvenjenti ħafna għall-istudju proteini u l-influwenza tagħhom fuq il-polymerase aċidu ribonuklejku. Speċjalment konvenjenti għalihom biex jesperimentaw fuq stimulazzjoni jew inibizzjoni ta 'l-elementi individwali. Minħabba r-rata tagħhom riproduzzjoni għolja tista 'tkun relattivament malajr tikseb ir-riżultat mixtieq. Alas, l-istudju tal-bniedem ma jistgħux isiru fuq tali grazzi pass rapidu għad-diversità strutturali tagħna.
polymerase RNA "maqbuda" fil-forom varji?
Li tasal għal konklużjoni loġika l-artikolu. L-attenzjoni ewlenija kienet imħallsa lill-ewkarjoti. Iżda għad hemm archaea u viruses. Allura inti tixtieq li tħallas ftit attenzjoni u dawn il-forom ta 'ħajja. L-attività vitali tal Archean hemm biss grupp wieħed ta 'polymerases RNA. Iżda huwa simili ħafna fil-proprjetajiet tagħha mat-tliet ewkarjoti assoċjazzjonijiet. Ħafna xjentisti Ġie ssuġġerit li dak li aħna jista 'jara mill-Arche attwalment antenat evoluzzjonarju ta' polymerases speċjalizzati. Huwa wkoll interessanti, u l-istruttura ta 'viruses. Kif diġà bil-miktub, mhux kollha ta 'dawn l-organiżmi jkollhom polymerase tagħhom stess. U fejn huwa, huwa subunit wieħed. Huwa maħsub li l-enzimi virali derivati minn polymerases tad-DNA, minflok ta 'strutturi RNA kumplessi. Għalkemm minħabba d-diversità ta 'dan il-grupp ta' mikro-organiżmi implimentazzjoni differenti jissodisfa mekkaniżmu bijoloġiku partikolari.
konklużjoni
Alas, l-umanità għad m'għandhiex informazzjoni neċessarja vsoy meħtieġa sabiex tinftiehem il-ġenoma. U li huwa biss ikun seta 'jsir! Kważi mard kollu huma bażikament biss bażi ġenetika ta '- dan japplika b'mod speċjali għal viruses li kontinwament tagħtina problemi għall-infezzjonijiet u l-bqija. Il-mard l-aktar kumplessi u inkurabbli - huma wkoll, fil-fatt, direttament jew indirettament jiddependu fuq il-ġenoma tal-bniedem. Meta aħna jitgħallmu jifhmu fihom infushom u se tapplika dan l-għarfien għall-benefiċċju ta 'għadd kbir ta' problemi u mard se sempliċiment ma jibqgħux jeżistu. Issa xi ħaġa tal-passat, ħafna mard li qabel terribbli bħal ġidri, pesta. Iħejju rwieħhom biex tmur gattone, sogħla konvulsiva. Imma ma jirrilassaw, għaliex aħna qed jiffaċċja numru akbar ta 'sfidi differenti li inti jeħtieġ li ssib it-tweġiba. U se jkun jinstab, minħabba li għaddej biex jagħmlu dan.