Synonymer: DNA-afhængige RNA-polymerase ,RNAP
dansk: RNA-polymerase DNA-afhængige RNA-polymerase
1 Definition
RNA-polymeraser er enzymer, der spiller en vigtig rolle i gen-ekspression i den fase af transskription. De katalyserer produktionen af en RNA-kopi af en DNA-Matri strandstreng ved hjælp af substraterne ATP, GTP, UTP og CTP.
ikke at forveksle med: RNA-afhængig RNA-Polymerase
2 typer
2.,1 prokaryoter
prokaryoter har en enkelt RNA-polymerase, der producerer alle kodende (mRNA) og ikke-kodende (f.eks. Kernen enzymet RNA-polymerase har en molekylvægt på ca 400 kDa og består af fem enheder:
De centrale enzym, sammen med en sigma faktor, der former en holoenzyme, der specifikt genkender og binder sig til arrangøren sekvens; sigma faktor, som RNA-polymerase, der guider DNA for korrekt transskription start.
2.,2 Eukaryoter
Eukaryoter har fire forskellige polymeraser, som adskiller sig i deres lokalisering og RNA for at blive syntetiseret:
- RNA-polymerase jeg: Syntetiserer pre-ribosom RNA (45S) i cellekernen, som er en senere tilføjelse til den 5.,8S, 18S og 28S rRNA underenheder Modnes
- RNA-Polymerase II transkription af hnRNA (mRNA forløber), snRNA og snoRNA
- RNA-Polymerase III er involveret i Transfer RNA (tRNA) og 5S rRNA giver enhed i kernen siden
- mitokondrielle RNA-Polymerase: der er Lokaliseret i mitokondrierne og syntetiseret mitokondrielle RNA (mtRNA)
3 transskription proces
processen med at transskription er generelt opdelt i tre faser:
- Indledning
- Forlængelse og
- Opsigelse.,
i det følgende beskrives processerne for mRNA-transkription af eukaryoter, da interaktionen mellem polymerase og transkriptionsfaktorer bedst vises.
3, 1 initiering
i modsætning til DNA-polymeraser kræver RNA-polymeraser ikke en RNA-primer. En specifik DNA-sekvens, den såkaldte promotor, tjener RNA-polymerasen som en markør for udgangspunktet., Det kræver mange transkriptionsfaktorer, som ekstra proteiner, Generelle transkriptionsfaktorer til at binde sig til basal promotor elementer, samt specifikke transkriptionsfaktorer til at binde til den proksimale og distale promotor elementer.
før RNA-syntese påbegyndes, skal det korrekte udgangspunkt for et gen, der skal udtrykkes, detekteres. Til dette formål er forskellige basale promotorelementer til stede på DNA’ et, herunder Tfiib-Genkendelseselementet (BRE), en Tata-boks og nedstrøms promotorelementer (dp-elementer)., Disse basale promotorelementer tæt på udgangspunktet behøver ikke alle at være til stede i en promotorregion, og ikke alle initierende regioner er endnu afkodet.
Efter binding af den generelle transskription faktor TFIID til arrangøren regionen, yderligere generelle transkriptionsfaktorer (herunder TFIIB, TFIIA, TFIIH, TFIIE) og RNA-polymerase II samle og sammen danner de pre-indledning komplekse (PIC). TFIIH har helikase funktion og afvikler DNA dobbelt Heli.under hydrolysen af ATP., Således dannes det åbne initieringskompleks, hvor den faktiske syntese af RNA kan katalyseres.
3.2 forlængelse
under forlængelse syntetiserer RNA-polymerasen nukleinsyrestrengen fra 5′ til 3′, dvs.læsningsretningen på Matri strandstrengen (negativ streng) er fra 3′ til 5′. Den modsatte streng, dvs. kodningsstrengen af et gen (plus streng) læses ikke. Den er imidlertid identisk med den nydannede RNA-streng, mens den negative streng er komplementær til den. Som alle RNA-molekyler indeholder den nye RNA-streng uracil i stedet for thymin.
3.,3 terminering
termineringssignalet tilvejebringer sandsynligvis en palindromisk DNA-sekvens, den såkaldte terminator. Der vides dog lidt om den nøjagtige opsigelsesproces i eukaryote organismer.
4 RNA-syntesemekanisme
SYNTESEMEKANISMEN for RNA-syntese ligner den for DNA-syntese. Det er et nukleofilt angreb af O oxygenygenatomet i 3 ‘ – OH-gruppen i slutningen af RNA-strengen på A-phosphoratomet i det nye nukleosidtrifosfat, der skal deponeres ved levering af et pyrophosphat (ppi)., Der dannes en phosphorsyreesterbinding.
5 Forordning
I eukaryoter, en række særlige proteiner, der kaldes transkriptionsfaktorer er forpligtet til at regulere transkription. De binder specifikt til Pro proximimale promotorelementer, som aktiverer transkription. Distale promotorelementer forårsager normalt en forstærker eller en lyddæmper af transkription., Dette er beskrevet detaljeret i artiklen genregulering.
6 fejlrate
RNA-polymerase er mindre nøjagtig end DNA-polymerase. Det producerer mere end 104 gange flere fejl. På grund af RNA ‘ s korte halveringstid er den høje fejlrate imidlertid mindre konsekvens. Den intrinsic e .onuclease-aktivitet af RNA-Polymarasen kan desuden løsne et forkert nukleotid igen.