Транскрипция Flashcards
Транскрипция ензим същност и функции
- ДНК-зависима РНК-полимераза с динамична четвъртична структура с форма на клещи
- разделя ДНК-веригите в къс участък и използва една като матрица
- катализира образуване на фосфодиестерни връзки между рибонуклеотиди, които предварително спонтанно са се свързали с ДНК чрез водородни връзки (матрична синтеза)
- регулация на генна активност
Транскрипция енергия за процеса
- от субстратите (рибонуклеотиди) - трифосфати
- само един фосфат остава в РНК-продукта, полимеразата разкъсва макроергичната връзка и използва енергия
- отделя се пирофосфат, който се хидролизира от неорг. пирофосфатаза (изтегля реакция в хужна посока)
Посока на синтез на РНК
Полинуклеотидната верига на РНК се синтезира в посока 5’ –> 3’, а матричната верига на ДНК се чете в посока 3’ –> 5’.
Етапи на транскрипция
1) Инициация
- РНК полимераза разпознава промотор, сигнал за начало (при еукариоти участват и др. белтъци)
- РНК полимеразата отваря веригите
- РНК полимеразата свързва първите два активирани рибонуклеотида - start site
2) Елонгация
- РНК полимеразата свързва комплементарни рибонуклеотиди към растящата РНК верига
- свръхспирализацията преди и след ензима се релаксира от топоизомерази като разкъсват и съединяват веригите
3) Терминация
- ензимът разпознава терминатор - сигнал за край
Какво представлява транскрипционна единица?
- ДНК участък, който се презаписва в една мол. РНК
- промотор, РНК-кодиращ участък, терминатор
- може да съдържа 1+ гени
Транскрипция при прокариоти инициация
- прокариотна РНК полимераза има 5 субединици, формиращи холоензим
- холоензим свързва случайни места, уцелва промотор - разделя двете ДНК-вериги в малък участък
- сигма част от холоензим се отделя след разпознаване на промотор, инициация
Транскрипция при прокариоти елонгация
- работи само сърцевинен ензим (от другите субединици), който презаписва
- отворен участък от 17 нк се движи с ензима към 3’ края
Транскрипция при прокариоти терминация, видове терминатори
- терминатори са в рамките на гена - съдържат палиндроми (симетрични посл.)
- ро-независими терминатори
- ро-зависими терминатори
Транскрипция при прокариоти
Ро-независими терминатори
- съдържат палиндром богат на G, C (три Н връзки)
- след палиндрома има много А, РНК завършва с олиго-U
- свързване между A и U с две връзки е слабо
- богатият на G, C палиндром образува бримка
- РНК спира заради бримка, поради слаби връзки А-U РНК-ДНК хибрид се разделя, РНК се отделя спонтанно
Транскрипция при прокариоти
Ро-зависими терминатори
- карат РНК полимераза да спре, но за отделянето и е необходим ро-фактор (хеликаза - разделя двуверижни полинуклеотиди)
- свързва се с участък преди терминатора (rut последователност) и пълзи по РНК
- поради образуване на бримка полимеразата спира
- хеликазата достига до РНК-ДНК участък и ги отделя
Транскрипция при еукариоти
Общи характеристики
- три ядрени РНКпол със сходна структура и общи субединици, за различни промотори - RNApol I (синтез на 45S предшественик на 18, 5,8, 28 S рРНК), RNApol II (мРНК, повечето snRNA), RNApol III (тРНК, 5S рРНК, малки РНК)
- всеки ген има собствен промотор и терминатор
Транскрипция при еукариоти
Инициация и елонгация
- промоторите са подобни на прокариотните промотори
- общи транскрипционни фактори (хомолози на сигма-фактор при прокариоти), които разпознават и свързват промотор - РНК полимераза разпознава тях
- по време на транскрипцията RNApol кара хистон Н1 да се отдели, временно разхлабване на структурата на нуклеозомите, отделя ДНК от повърхност на октамера
Транскрипция при еукариоти
Терминация
- последователността AAUAAA е сигнал за РНК-полимераза да спре транскрипцията и да се отдели
- последователност е и сигнал за срязване на транскрипт - оформя се 3’ край на мРНК, към който се добавят 200 аденинови нк (участват ендонуклеаза, белтъци за специфичност, полимераза за синтез на полиА-опашка)
Защо зелената мухоморка е смъртоносна?
- токсинът алфа-аманитин инхибира RNApol II и III като пречи да се движи по ДНК
Транскрипция в митохондрии и хлоропласти
- РНК-полимеразата е различна от ядрените ензими, по-проста
- в човешкия митохондриален геном има само два промотора - получените два транскрипта се нарязват на отделни РНК
