Synonyma: DNA-dependentní RNA polymeráza ,RNAP
anglicky: RNA polymeráza, DNA-dependentní RNA polymeráza
1 Definice
RNA polymerázy jsou enzymy, které hrají důležitou roli v genové expresi ve fázi transkripce. Katalyzují produkci RNA kopie řetězce DNA matrice pomocí substrátů ATP, GTP, UTP a CTP.
nesmí být zaměňována s: RNA-dependentní RNA Polymeráza
2 typy
2.,1 prokaryoty
prokaryoty mají jedinou RNA polymerázu, která produkuje všechny kódující (mRNA) a nekódující (např. rRNA) RNA transkripty. Jádro enzymu RNA polymerázy má molekulovou hmotností okolo 400 kDa a skládá se z pěti podjednotek:
jádro enzymu, spolu s sigma faktor, formy holoenzyme, který specificky rozpoznává a váže se na promotor sekvence; sigma faktor, jako RNA polymerázy, vede DNA pro správné transkripce začít.
2.,2 Eukaryot
Eukaryota mají čtyři různé polymerázy, které se liší v jejich lokalizace a RNA být syntetizován:
- RNA polymeráza I: Syntetizuje pre-ribozomální RNA (45) v buněčném jádru, která se později přidal k 5.,8S, 18S a 28S rRNA podjednotky Zraje
- RNA Polymeráza II přepis hnRNA (prekurzor mRNA), snRNA a snoRNA
- RNA-Polymerázy III se podílí na Transfer RNA (tRNA) a 5S rRNA poskytuje podjednotky v jádru dávno.
- mitochondriální RNA Polymerázy: je Lokalizován v mitochondriích a syntetizovány mitochondriální RNA (mtRNA)
3 přepis proces
proces transkripce je obecně rozdělen do tří fází:
- Zahájení
- Prodloužení a
- Ukončení pracovního poměru.,
V následující procesy mRNA transkripce eukaryot jsou popsány, jako interakce mezi polymerázy a transkripčních faktorů je nejlépe vidět.
3.1 iniciace
Na rozdíl od DNA polymeráz nevyžadují RNA polymerázy primer RNA. Promotor, slouží RNA polymerázě jako marker pro výchozí bod., To vyžaduje mnoho transkripčních faktorů jako pomocné proteiny, Obecné transkripční faktory se vážou na bazální pořadatel prvky, stejně jako specifické transkripční faktory se váží na proximální a distální části promotoru prvky.
před zahájením syntézy RNA musí být zjištěn správný výchozí bod genu, který má být exprimován. Pro tento účel, různé bazální pořadatel prvky jsou přítomny na DNA, včetně TFIIB Uznání Prvku (BRE), TATA box a Následný pořadatel prvky (DP prvky)., Tyto bazální promotorové prvky v těsné blízkosti výchozího bodu nemusí být všechny přítomny v promotorové oblasti a ne všechny iniciační oblasti byly dosud dekódovány.
Po závazné obecné transkripční faktor TFIID do promotorové oblasti, dále obecné transkripční faktory (včetně TFIIB, TFIIA, TFIIH, TFIIE) a RNA polymeráza II se hromadí a tvoří společně preiniciačního komplexu (PIC). TFIIH má funkci helikázy a odvíjí dvojitou spirálu DNA pod hydrolýzou ATP., Vzniká tak otevřený iniciační komplex, ve kterém může být katalyzována skutečná syntéza RNA.
3.2 Tažnost
Během prodloužení, RNA polymeráza syntetizuje nukleové kyseliny pramen od 5′ k 3′, tj. směr čtení na matrici vlákna (negativní vlákno) je od 3′ k 5′. Opačný pramen, tj. kódující pramen genu (Plus Pramen,) se nečte. Je však totožný s nově vytvořeným pramenem RNA, zatímco negativní pramen je k němu komplementární. Stejně jako všechny molekuly RNA obsahuje nový řetězec RNA uracil místo thyminu.
3.,3 ukončení
koncový signál pravděpodobně poskytuje palindromickou sekvenci DNA, tzv. O přesném procesu ukončení v eukaryotických organismech je však známo jen málo.
4 mechanismus syntézy RNA
mechanismus syntézy RNA je podobný mechanismu syntézy DNA. To je nucleophilic útok atom kyslíku z 3′-OH skupinu na konci RNA na α-atom fosforu nových nukleosidových trifosfát, který bude uložen s dodáním pyrofosfát (PPi)., Vytvoří se vazba esteru kyseliny fosforečné.
5 Nařízení
U eukaryot, řada speciální proteiny nazývané transkripční faktory jsou nutné k regulaci transkripce. Váží se specificky na proximální promotorové prvky, které aktivují transkripci. Distální promotorové prvky obvykle způsobují přepis zesilovače nebo tlumiče hluku., To je podrobně popsáno v článku genová regulace.
6 chybovost
RNA polymeráza je méně přesná než DNA polymeráza. Produkuje více než 104krát více chyb. Vzhledem k krátkému poločasu RNA je však vysoká míra chyb méně následná. Vnitřní exonukleázová aktivita RNA-Polymarázy může navíc ustoupit, opět nesprávný nukleotid.