Synonymer: DNA-avhengig RNA polymerase ,RNAP
engelsk: RNA-polymerase, DNA-avhengig RNA polymerase
1 Definisjon
RNA-polymerases er enzymer som spiller en viktig rolle i genuttrykk i den fasen av transkripsjon. De katalysere produksjon av en RNA-kopi av DNA-matrise strand ved hjelp av underlag ATP, GTP, UTP og CTP.
må ikke forveksles med: RNA-avhengig RNA Polymerase
2 typer
2.,1 Prokaryotes
Prokaryotes har et enkelt RNA polymerase som produserer alle koding (mRNA) og ikke-kodende (f.eks. rRNA) RNA transkripsjoner. Kjernen av enzymet RNA-polymerase har en molekylær masse på ca 400 kDa og består av fem underenhetene:
The core enzym, sammen med en sigma faktor, danner en holoenzyme som spesifikt gjenkjenner og binder seg til promotersekvens; sigma faktor, som RNA polymerase, guider DNA for riktig transkripsjon start.
2.,2 Eukaryotes
Eukaryotes har fire forskjellige polymerases, som varierer i deres lokalisering og RNA for å bli syntetisert:
- RNA-polymerase jeg: Syntetiserer pre-ribosom-RNA (45S) i cellekjernen, noe som er senere lagt til 5.,8S, 18S og 28S rRNA underenhetene Forfaller
- RNA Polymerase II Til transkripsjon av hnRNA (mRNA forløper), snRNA og snoRNA
- RNA-Polymerase III er involvert i Overføring av RNA (tRNA) og 5S rRNA gir subunit i kjernen siden
- mitokondrie-RNA Polymerase: er Lokalisert i mitokondrier og syntetisert mitokondrie-RNA (mtRNA)
3 transkripsjon prosessen
prosessen med transkripsjon er vanligvis delt inn i tre faser:
- Initiation
- Tøyelighet og
- Avslutning.,
I det følgende, prosesser av mRNA transkripsjon av eukaryotes er beskrevet, som et samspill mellom polymerase og transkripsjonfaktorer som er best vist.
3.1 Initiation
i Motsetning til DNA polymerases, RNA polymerases ikke krever en RNA-primer. En bestemt DNA-sekvens, den såkalte arrangøren, serverer RNA polymerase som en markør for startpunktet., Det krever mange transkripsjonfaktorer som hjelpestoffer proteiner, General transkripsjonfaktorer å binde seg til basal arrangøren elementer, så vel som spesifikke transkripsjonfaktorer å binde seg til den proksimale og distale arrangøren elementer.
Før du starter RNA-syntese, riktig utgangspunkt i et gen uttrykkes må være registrert. For dette formål, ulike basal arrangøren elementer er til stede på DNA, inkludert TFIIB Anerkjennelse Element (BRE), en TATA-boksen og Nedstrøms arrangøren elementer (DP-elementer)., Disse basal arrangøren elementer i umiddelbar nærhet til utgangspunktet ikke alle trenger å være til stede i promoter-regionen, og ikke alle initiere regioner har ennå ikke blitt dekodet.
Etter binding av den generelle transkripsjonsfaktor TFIID arrangøren regionen, mer generell transkripsjon faktorer (inkludert TFIIB, TFIIA, TFIIH, TFIIE) og RNA polymerase II hope seg opp, og til sammen danner de pre-initiering komplekse (PIC). TFIIH har helicase funksjon og avtar DNA-dobbel helix under hydrolyse av ATP., Dermed åpne initiation komplekset er dannet, der den faktiske syntese av RNA kan være catalyzed.
3.2 Tøyelighet
Under tøyelighet, RNA polymerase syntetiserer den nukleinsyre strand fra 5′ til 3′, dvs. å lese retning på matrix strand (negative strand) er fra 3′ til 5′. På den motsatte strand, dvs. coding strand av et gen (pluss strand,) er ikke lest. Det er imidlertid identiske til det nyopprettede RNA-tråd, mens de negative strand er komplementær til det. Som alle RNA-molekyler, nye RNA-strand inneholder uracil i stedet for innhold av tymin.
3.,3 Oppsigelse
opphør signal sannsynligvis gir en palindromic DNA-sekvens, den såkalte terminator. Men lite er kjent om den nøyaktige prosessen med avslutning i eukaryote organismer.
4 RNA-syntese mekanisme
syntese mekanisme av RNA-syntese er omtrent som for DNA-syntese. Det er en nucleophilic angrep av oksygen atom av 3′-OH-gruppen på slutten av RNA strand på α-fosfor atom av den nye nucleoside trifosfat å bli satt med levering av en pyrophosphate (PPi)., A phosphoric acid ester bond er dannet.
5 Regulering
I eukaryotes, en rekke spesielle proteiner som kalles transkripsjon faktorer er nødvendig for å regulere transkripsjon. De binder seg spesifikt til proksimale arrangøren elementer som brukes til å aktivere transkripsjon. Distale arrangøren elementer vanligvis føre til en enhancer, eller en lyddemper, av transkripsjon., Dette er beskrevet i detalj i artikkelen Genet regulering.
6 Feil pris
RNA-polymerase er mindre nøyaktige enn DNA-polymerase. Det gir mer enn 104 ganger mer feil. Imidlertid, på grunn av den korte halveringstiden av RNA, den høye feilraten er mindre følgeskader. Den iboende exonuclease aktivitet av RNA-Polymarase kan løsrive seg i tillegg, er en feil nukleotid igjen.