Každý, kdo studuje molekulární biologie, biochemie, genetického inženýrství, a řadu dalších souvisejících znalostí, dříve nebo později, se ptá: co je funkce RNA polymerázy? Jedná se o poměrně složité téma, které je stále ještě zcela neprozkoumané, ale přesto je známo, že to bude svítit jako součást výrobku.
obecné informace
Je třeba mít na paměti, že je RNA polymeráza eukaryot a prokaryot. První z nich je dále rozdělena do tří typů, z nichž každý je zodpovědný za transkripci genů oddělené skupiny. Tyto enzymy jsou číslovány pro jednoduchost, jako první, druhé a třetí RNA polymerázy. Prokaryota, struktura jehož nejaderné při transkripci pracuje podle zjednodušeného schématu. Proto je pro přehlednost zachytit co nejvíce informací bude nakládáno eukaryot. RNA polymerasy jsou strukturně podobné. Předpokládá se, že obsahují ne méně než 10 polypeptidových řetězců. Tak RNA polymeráza syntetizuje 1 (přepisuje) genů, které jsou následně převedeny do různých proteinů. Druhý zabývá přepis genů, které jsou následně převedeny do proteinů. RNA polymeráza 3 ukazuje různé stabilní enzymy o nízké molekulové hmotnosti, které jsou středně citlivé na alfa amatinu. Ale my jsme se nerozhodli o tom, co přesně je RNA polymerázu! Tzv enzymy, které se podílejí na syntéze molekul ribonukleové kyseliny. V užším slova smyslu rozumí touto DNA-dependentní RNA polymerázy, které působí na základě matice deoxyribonukleové kyseliny. Enzymy jsou nezbytné pro dlouhé a úspěšné fungování živých organismů. RNA polymeráza lze nalézt ve všech buňkách a mnoho virů.
Dělení na specifika
V závislosti na podjednotce složení RNA polymeráz jsou rozděleny do dvou skupin:
- První se zabývá přepis malý počet genů v genomech jednoduché. Pro provoz v tomto případě nevyžaduje složitou regulační dopad. Proto se zde odkazuje na všechny enzymy, které se skládají pouze z jedné podjednotky. Jako příklad může vyvolat bakteriofága RNA polymerázy a mitochondrie.
- Tato skupina zahrnuje všechny eukaryotické RNA polymerázy a bakterií, které jsou obtížně uspořádány. Jsou to složité mnogosubedinichnye proteinové komplexy, které lze přepsat tisíce různých genů. Za provozu jsou tyto geny reagovat na velký počet regulačních signálů, které jsou přijímány z proteinových faktorů a nukleotidů.
Taková strukturální a funkční rozdělení je spíše podmíněný a zjednodušení reálné situace.
Co znamená RNA polymerázu I?
Ty byly stanoveny funkci vzdělávání primárních přepisy rRNA genů, to znamená, že jsou nejdůležitější. Ty jsou známější pod označením 45S-RNA. Jejich délka je asi 13 000 nukleotidů. Z ní jsou vytvořeny 28S-RNA, 18S-5.8S RNA-RNA. Vzhledem k tomu, že jsou vytvořeny pouze jeden transkriptor, tělo obdrží „záruky“, že molekuly se vytvoří ve stejném množství. Současně vytvoření RNA přímo jde pouze 7000 nukleotidů. Zbytek přepisu je degradována v jádru. V tak velkém zbytku se za to, že je nutné, aby raných fázích formování ribozomů. Počet těchto polymeráz v buňkách vyšších bytostí vznášející se kolem značky 40 tisíc kusů.
Jak je organizována?
Tak, máme první RNA polymerázy (prokaryota-struktura molekuly) je považován za dobrý. V tomto případě je velké podjednotky, jak skutečně a velký počet dalších polypeptidů s vysokou molekulovou hmotností, jsou jasně rozlišitelné funkční a strukturní domény. Při klonování genů a pro určení jejich primární struktury byly identifikovány vědci evolučně konzervované části řetězce. Použití dobrý výraz, výzkumníci byly také provedeny mutační analýzu, která nám umožňuje hovořit o funkčním významu jednotlivých domén. Za tímto účelem, s použitím místně cílené mutageneze změnit jednotlivé polypeptidové řetězce, a takové modifikované amino podjednotek kyseliny, používané při montáži enzymů s následnou analýzu vlastností, které byly získané v datových struktur. Bylo zjištěno, že vzhledem k jeho organizaci prvního RNA polymerázy v přítomnosti alfa-amatina (vysoce toxická látka, která se získává ze světle muchomůrky) nereaguje.
fungování
Jak první a druhý RNA polymeráza může existovat ve dvou formách. Jedním z nich může působit tak, že iniciaci specifické transkripce. Druhý - DNA-dependentní RNA polymerázu. Tento přístup se projevuje v největší provozování činnosti. Předmět studoval víc, ale teď víme, že to závisí na dvou transkripčních faktorů, které jsou označovány jako SL1 a UBF. Zejména posledně - že může komunikovat přímo s promotorem, přičemž SL1 UBF vyžaduje přítomnost. I když to bylo experimentálně zjištěno, že DNA-dependentní RNA polymeráza může podílet na transkripci na minimum a bez přítomnosti druhé. Ale pro normální fungování tohoto mechanismu je stále potřebná UBF. Proč? Výrazně doposud nepodařilo prokázat příčinu tohoto chování. Jeden z nejpopulárnějších vysvětlení vyplývá, že UBF obhajuje jistý druh stimulant rDNA transkripce, když roste a vyvíjí. Při klidové fázi dojde, pak se udržuje na minimální požadovanou úroveň fungování. Součástí transkripčních faktorů není rozhodující pro něj. Zde tak funguje RNA polymerázu. Funkce tohoto enzymu umožňuje podporovat přehrávání malých „stavebních kamenů“ těla, díky čemuž je neustále aktualizován po celá desetiletí.
Druhá skupina enzymů
Jejich funkce je regulována montáž proteinový komplex promotorů preinitsiatornogo druhé třídy. Nejčastěji se projevuje v práci speciálních bílkovin - aktivátory. Jako příklad je TBP. Je spojena faktory, které jsou součástí TFIID. Jsou - cíl pro p53, NF kappa B, a tak dále. Jeho vliv v procesu regulace a poskytují proteiny, zvané koaktivátory. Příklady jsou Gcn5. Proč potřebujeme tyto proteiny? Slouží jako adaptéry, které přizpůsobit interakci aktivátory a faktorů, které jsou v preinitsiatorny komplexu. K nápravě došlo transkripce, musíte mít potřebné iniciační faktory. Navzdory tomu, že šest z nich přímo interagovat s promotorem může být jen jeden. V jiných případech vyžaduje předem vyrobené komplex druhého RNA polymerázy. Navíc při těchto procesech jsou přilehlé proximální prvky - pouze 50 až 200 párů od místa, kde je zahájena transkripce. Obsahují údaj o navázání aktivačních proteinů.
specifické rysy
Má strukturu podjednotky enzymy různého původu na jejich funkční roli v přepisu? Přesnou odpověď na tuto otázku zní ne, ale věří, že je pravděpodobné, že pozitivní. Jak to ovlivní RNA polymerázu? Enzymové funkce jednoduchá konstrukce - omezený rozsah transkripce genů (nebo i malá část). Příklady jsou syntéza RNA primery fragmenty Okazaki. Promotor specifičnost RNA polymeráz bakterií a fágů je, že enzymy jsou držiteli jednoduché konstrukce a jsou různé. Toto může být vidět v procesu replikace DNA v bakteriích. I když lze považovat toto: složitou strukturu, když studoval genomu T dokonce fága, v průběhu vývoje, bylo zjištěno, že opakované přepínání mezi různými skupinami genové transkripce, bylo zjištěno, že komplex použitý pro tento RNA polymerázy hostitele. To znamená, že jednoduchý enzymu v takových případech není indukována. Z toho vyplývá několik důsledků:
- RNA polymeráza eukaryot a bakterií musí být schopen rozpoznat různé promotory.
- Je nutné, aby enzym má specifickou reakci na různé proteiny regulátory.
- RNA polymeráza musí být také schopen změnit uznání specifičnosti šablony DNA nukleotidové sekvence. Chcete-li to provést, použijte paletu proteinových efektorů.
Z toho vyplývá, tělo potřebuje pro další „stavebních“ prvků. Proteiny pomáhají přepsat komplex RNA polymerázy, aby mohla plnit své funkce. To platí pro většinu, enzymů komplexní struktura, ve které jsou možnosti provádění rozsáhlý program genetické informace. Vzhledem k různým problémům, lze pozorovat určitý druh hierarchické struktury RNA polymerázy.
Jak funguje proces transkripce?
Existuje gen zodpovědný za spojení s RNA polymerázou? Pro spuštění transkripce: proces u eukaryot probíhá v jádru. V prokaryotes, protéká uvnitř mikroorganismu. Vztah mezi polymerázou je základní konstrukční princip komplementárních páření jednotlivých molekul. Na problematiku interakce lze říci, že DNA je pouze šablona a nemění se v průběhu transkripce měnit. Vzhledem k tomu, DNA je celostní enzym je je jisté, že konkrétní gen je odpovědný za tohoto polymeru může být, ale bude to velmi dlouhá doba. Neměli bychom zapomínat, že DNA obsahuje 3,1 miliardy nukleotidových zbytků. Z tohoto důvodu, vhodnější říci, že pro každý typ RNA splňuje svou DNA. Pro proudění polymerázové reakce energetické potřeby a ribonukle-ozidtrifosfato substrátů. Pokud některé jsou vytvořeny 3‘, 5'-fosfodiesterové vazby mezi ribonukleozidmonofosfatami. Molekula RNA syntéza začíná v některých sekvencích DNA (promotory). Tento proces končí na terminační místa (ukončení). Na stránkách, které se zde jedná, se nazývá transkripce. V eukaryotech, je obvykle pouze jeden gen, zatímco prokaryota může také mít více částí kódu. Každá transkripční má neinformativní plochu. Jsou umístěny specifické nukleotidové sekvence, které interagují s transkripční regulační faktory uvedenými výše.
Bakteriální RNA polymeráza
Tyto mikroorganismy jeden enzym je zodpovědný za syntézu mRNA, rRNA a tRNA. Průměrná polymeráza molekula má zhruba 5 podjednotek. Dva z nich slouží jako vazebné prvky enzym. Další podjednotky podílí na iniciaci syntézy. K dispozici je také součástí enzymu nespecifické pro komunikaci s DNA. A poslední podjednotky bylo přinášet RNA polymerázu v pracovní podobě. Je třeba poznamenat, že molekuly enzymů nejsou v „volný“ navigaci v cytoplazmě bakterií. Pokud jsou použity RNA polymerázy a pak se vážou nespecifické DNA oblasti, a čeká, až se otevře aktivní promotor. Trochu rozptylovat od tématu, je třeba říci, že bakterie je velmi výhodné pro studium proteinů a jejich vliv na polymerázy ribonukleové kyseliny. Zvláště vhodné k tomu, aby experimentovat na stimulaci nebo inhibici jednotlivých prvků. Vzhledem k jejich vysoké míry reprodukce může být poměrně rychle získat požadovaný výsledek. Bohužel, lidské studie nelze provádět při takových rychlým tempem díky našemu strukturální rozmanitosti.
RNA polymeráza „Chytil“ v různých formách?
Který přichází k logickému závěru článku. Hlavní pozornost byla věnována eukaryot. Ale je tu ještě archea a viry. Takže chcete zaplatit trochu pozornosti a tyto formy života. Vitální aktivita Archean existuje pouze jedna skupina RNA polymeráz. Ale to je velmi podobné ve svých vlastnostech se třemi sdružení eukaryot. Mnoho vědců bylo navrhl, že to, co můžeme vidět z Arche vlastně evoluční předka specializovaných polymerázy. Je také zajímavé, a struktura virů. Jak již bylo napsáno, že ne všechny z těchto organismů mají vlastní polymerázu. A kde to je, to je jediná podjednotky. Předpokládá se, že virové enzymy odvozené od DNA polymeráz, místo složitých RNA struktur. I když vzhledem k rozmanitosti této skupiny mikroorganismů různé implementace splňuje danou biologickou mechanismus.
závěr
Bohužel, lidstvo dosud nemá vsoy potřebné informace potřebné pro pochopení genomu. A to jen mohl udělat! Téměř všechny nemoci jsou v podstatě jen genetický základ - to platí zejména pro viry, které nám neustále dává problémy infekce a tak dále. Nejsložitější a nevyléčitelné nemoci - jsou také ve skutečnosti, přímo či nepřímo závisí na lidském genomu. Když se učíme porozumět sobě a budou aplikovat tyto znalosti ve prospěch velkého počtu problémů a nemocí se prostě přestanou existovat. Nyní minulostí, mnoho dříve hrozné nemoci, jako neštovice, mor. Chystá jít příušnice, černý kašel. Ale nemyslete si odpočinout, protože se potýkají s ještě větším počtem různých výzev, které je třeba najít odpověď. A že bude nalezen, protože to bude dělat tak.