Svatko tko proučava molekularnu biologiju, biokemiju, genetski inženjering, i niz drugih srodnih znanja, prije ili kasnije, postavlja pitanje: Što je funkcija RNA polimeraze? To je prilično složena tema koja je još uvijek potpuno neistražena, ali, ipak, poznato je da će se zapalio u sklopu članka.
opće informacije
Potrebno je imati na umu da je RNA polimeraza od eukariota i prokariota. Prvi se dalje dijeli na tri vrste, od kojih je svaka odgovorna za transkripciju gena odvojene grupe. Ovi enzimi su numerirani radi jednostavnosti, kao prvi, drugi i treći RNA polimeraze. Prokariota, struktura od kojih ne-nuklearna, pri transkripciji djeluje prema pojednostavljenom dijagramu. Dakle, radi jasnoće, uhvatiti što je moguće više podataka bit će tretirane eukariota. RNA polimeraze su strukturno slični. Smatra se da oni sadrže ne manje od 10 polipeptidnih lanaca. Tako RNA polimeraza transkribira sintetizira 1 (), geni koji se zatim prevode u različitim proteinima. Druga se bavi prepisivanje gena, koji su kasnije prevedene u proteine. RNA polimeraza 3 prikazuje razne stabilne enzimi niske molekularne mase koji su osjetljivi na umjereno alfa amatinu. No, nismo se odlučili na što je točno RNA polimeraze! Tzv enzime koji su sudjelovali u sintezi molekula ribonukleinskih kiselina. U užem smislu razumio ovaj DNA-ovisna RNA polimeraza, koji djeluju na osnovi matrice deoksiribonukleinske kiseline. Enzimi su neophodni za dugo i uspješno funkcioniranje živih organizama. RNK polimeraza može se naći u svim stanicama i mnogim virusima.
Podjela na specifičnosti
Ovisno o sastavu podjedinice RNA polimeraza su podijeljeni u dvije skupine:
- Prvi se bavi prepisivanje mali broj gena u genomima jednostavna. Za rad u ovom slučaju ne zahtijeva složene regulatorne utjecaj. Dakle, ovdje se odnosi na sve enzime koji se sastoje od samo jedne podjedinice. Kao primjer se može inducirati bakteriofagni RNA polimeraze i mitohondrije.
- Ova grupa obuhvaća sve eukariotske RNA polimeraze i bakterije, koje je teško postavljeni. Oni su zapetljan mnogosubedinichnye proteinski kompleksi koji se može prepisati tisuće različitih gena. Tijekom rada, ovi geni reagiraju na veliki broj regulatornih signala koji su primljeni od faktora proteina i nukleotida.
Takva strukturna i funkcionalna podjela je prilično uvjetno i pojednostavljenje stvarnog stanja.
Što RNA polimeraza I?
Oni su fiksne funkciju obrazovanja primarnih transkripata rRNA gena, to jest, oni su najvažniji. Potonji se još poznat pod oznakom 45S-RNA. Njihova je dužina oko 13 000 nukleotida. Iz njega se formiraju 28S RNA, 18S-5.8S RNA-RNA. S obzirom na činjenicu da su stvorili samo jednu transkriptor, tijelo dobiva „jamstvo” da se molekule formirat će se u jednakim iznosima. Istovremeno je stvaranje RNA direktno ide samo 7000 nukleotida. Ostatak prijepisa degradira u jezgri. Na tako velikom ostatak se vjeruje da je to neophodno za ranim fazama formiranja ribosoma. Broj tih polimeraza u stanicama viših bića lebdeći oko oznake 40 tisuća jedinica.
Kako je organizirana?
Dakle, imamo prvi RNA polimeraze (prokariota-struktura molekule) se smatra dobro. U ovom slučaju, velika podjedinica, kao što je, doista, i veliki broj drugih polipeptida visoke molekularne težine, postoje jasno razlučene funkcionalne i strukturne domene. Tijekom kloniranja gena i određivanje njihove primarne strukture su identificirani od strane znanstvenika evolucijski konzerviranih obroka od lanaca. Korištenje dobar izraz, istraživači su također provedena mutacije analizu koja nam omogućuje da govorimo o funkcionalnom značenju pojedinih domena. U tu svrhu, pomoću mjesno usmjerenom mutagenezom mijenjati pojedinačne polipeptidnih lanaca, i takve promjene kiselina podjedinica amino koristi u sklop enzima uz naknadne analize svojstava, koji su dobiveni u strukturama podataka. Uočeno je da zbog organizaciji prvog RNA polimerazom u prisutnosti a-amatina (vrlo otrovna tvar, koja je dobivena iz blijedo zlatača) ne reagira.
funkcioniranje
I prvi i drugi RNA polimeraza može postojati u dva oblika. Jedan od njih može djelovati pokrenuti određeni transkripcije. Drugi - DNK-ovisna RNA polimeraza. Ovaj stav se očituje u najvećem rad aktivnosti. Predmet proučavao više, ali sada znamo da to ovisi o dva faktora transkripcije koji se spominju kao SL1 i UBF. Posebno potonji - da se može komunicirati izravno sa promotora, a SL1 UBF zahtijeva prisutnost. Iako je eksperimentalno utvrđeno da DNK-ovisna RNA polimeraza može sudjelovati u transkripciji na minimum i bez prisutnosti drugih. No, za normalno funkcioniranje ovog mehanizma UBF još uvijek je potrebna. Zašto tako? Značajno do sada nije uspio utvrditi uzrok tog ponašanja. Jedan od najpopularnijih objašnjenje sugerira da UBF zagovara neku vrstu stimulansa rDNA transkripcije kad raste i razvija se. Kada se odmara faza javlja, a zatim održavati minimalnu potrebnu razinu funkcioniranja. Dio transkripcijskih faktora nije kritična za njega. Evo kako radi RNA polimeraze. Funkcija ovog enzima omogućuje podržava reprodukciju malim „građevnih blokova” u tijelu, zbog kojih je stalno ažuriraju desetljećima.
Druga skupina enzima
Njihovo djelovanje je regulirano zboru višeproteinskim složenih preinitsiatornogo promotora drugog razreda. Najčešće se izražava u radu posebnih proteina - aktivatori. Kao primjer je TBP. Ona je povezana čimbenika koji su dio TFIID. Oni - meta za p53, NF kappa B, i tako dalje. Njegov utjecaj u procesu regulacije i osigurati proteine zvane koaktivatori. Primjeri su Gcn5. Zašto nam je potrebna tih proteina? Oni služe kao adapteri koji prilagoditi interakciju aktivatora i faktorima koji su u preinitsiatorny kompleksa. Za ispravljanje transkripcija dogodilo, morate imati potrebne inicijatora faktora. Unatoč činjenici da ih je šest, izravno komunicirati s promotorom može biti samo jedan. U drugim slučajevima zahtijeva prethodno formiranim kompleksom drugi RNA polimeraze. Osim toga, u ovim postupcima su susjedni elementi proksimalni - samo 50-200 parova od mjesta gdje je započela transkripcije. Oni sadrže naznaku vezanje aktivatora proteina.
specifičnosti
Da li podjedinice strukturu enzima različitog podrijetla na njihovu funkcionalnu ulogu u transkripciji? Točan odgovor na ovo pitanje je ne, ali vjeruje da je vjerojatno pozitivan. Kako je to utječe na RNA polimeraze? Enzim djeluje jednostavna struktura - ograničeni raspon transkripcije gena (ili čak i mali dio). Primjeri sinteza RNK prajmeri Okazaki fragmenata. Promotor Specifičnost RNA polimeraza bakterija i faga je da su enzimi nositelji jednostavnu konstrukciju i raznolike. To se može vidjeti u postupku za replikaciju DNA u bakterijama. Iako možemo uzeti u obzir ovo: složenu strukturu kada je studirao genoma T čak i faga, tijekom razvoja, primijećeno je da ponavlja prebacivanje između različitih transkripcija gena skupina, utvrđeno je da je kompleks korišten za ovu RNA polimeraze domaćina. To je, jednostavno enzim u takvim slučajevima nije izazvana. To podrazumijeva niz posljedica:
- RNK polimeraza od eukariota i bakterije moraju biti u stanju prepoznati različite promotore.
- Potrebno je da enzim ima specifičan odgovor na različite bjelančevine regulatori.
- RNA polimeraze također mora biti u mogućnosti mijenjati priznavanje specifičnosti sekvence nukleotida DNA kalupa. Da biste to učinili, koristite različite proteinske efektora.
Slijedi tjelesnu potrebu za dodatnim elementima „zgrada”. Proteini pomažu prepisati kompleks RNA polimeraze u potpunosti obavljati svoje funkcije. To vrijedi za većinu, enzimi složena struktura, u kojoj su mogućnosti provedbe opsežan program genetskih informacija. Zbog raznih problema, možemo promatrati neku vrstu hijerarhijske strukture RNA polimeraze.
Kako se proces transkripcije?
Postoji li gen odgovoran za vezu s RNA polimeraze? Za početak transkripcije: proces u eukariota odvija u jezgri. U prokariota, teče unutar mikroorganizma. Odnos između polimeraze je osnovna strukturna princip komplementarnim parenja pojedinih molekula. O pitanjima interakcije mogu reći da je DNK je samo predložak i ne mijenja tijekom transkripcije. Od DNK je holistički enzim, stvar je sigurno, da se određeni gen je odgovoran za ovaj polimer može biti, ali to će biti jako dugo vremena. Ne treba zaboraviti da je DNK sadrži 3,1 milijarde nukleotidnih ostataka. Dakle, prikladnije je reći da je za svaki tip RNA ispunjava svoju DNA. Za tok reakcije polimeraze treba energije i ribonukle-ozidtrifosfato supstrata. Ako se bilo koja nastaje 3”, 5'-fosfodiesternim vezama između ribonukleozidmonofosfatami. Sinteza molekula RNA počinje u određenim DNA sekvence (promotori). Proces završava na otpremnine stranice (terminacije). Stranice, koji je ovdje uključen zove transkripcijski. U eukariota, obično postoji samo jedan gen, a prokariota može posjedovati više komada koda. Svaki transkripcijski ima uninformative područje. Oni se nalaze specifične nukleotidnih sekvenci koje u interakciji s transkripcijskih regulacijskih gore navedenim faktorima.
Bakterijske RNA polimeraza
Ovi mikroorganizmi jedan enzim odgovoran za sintezu mRNA, rRNA i tRNA. Prosječni molekula polimeraze ima otprilike 5 podjedinica. Dvije od njih služe kao vezni članovi enzima. Druga podjedinica uključen u inicijaciju sinteze. Tu je i sastavni dio enzima nespecifična za komunikaciju s DNK. I posljednji podjedinica je donosi RNA polimeraze u radnom obliku. Uočeno je da se molekula enzima nisu u „slobodan” plovi u citoplazmi bakterija. Kada se koriste RNA polimeraze, onda vezati ne-specifične DNA regije i čekaju dok se aktivni promotor je otvoren. Malo omesti od teme, valja reći da je bakterija je vrlo pogodan za proučavanje proteina i njihov utjecaj na polimeraze ribonukleinske kiseline. Posebno pogodan za njih eksperimentirati na stimulaciju ili inhibiciju pojedinih elemenata. S obzirom na njihovu visoku stopu reprodukcije može biti relativno brzo dobili željeni rezultat. Nažalost, ljudski studija ne može biti provedena na takvim brzim tempom zahvaljujući našim strukturne raznolikosti.
RNA polimeraza „uhvaćen” u različitim oblicima?
To dolazi do logičnog zaključka članak. Glavna pažnja posvećena je eukariota. No, još uvijek Archaea i virusi. Dakle, želite platiti malo pažnje i te oblike života. Vitalna aktivnost arhaik postoji samo jedna skupina RNA polimeraza. Ali, to je vrlo sličan po svojstvima s tri udruge eukariota. Mnogi znanstvenici su predložili da ono što možemo vidjeti iz Arche zapravo evolucijski predak specijaliziranih polimeraza. Zanimljivo je i struktura virusa. Kao što je već napisano, nisu svi od tih organizama imaju svoje polimeraze. A gdje je to, to je jedan podjedinica. Smatra se da su virusna enzima izveden iz DNA polimeraza, RNA umjesto složene strukture. Iako je zbog raznolikosti ove skupine mikroorganizama drugačija implementacija zadovoljava određenog biološkog mehanizma.
zaključak
Nažalost, čovječanstvo još uvijek nema vsoy potrebne informacije potrebne za razumijevanje genoma. A to je samo on mogao učiniti! Gotovo sve bolesti su u osnovi samo genetska osnova - to se posebno odnosi na viruse koji stalno daje nam probleme infekcija i tako dalje. Najsloženiji i neizlječive bolesti - oni su također, u stvari, izravno ili neizravno ovise o ljudskom genomu. Kada smo saznali da razumiju u sebi i primjenjivat će se to znanje u korist velikog broja problema i bolesti jednostavno će prestati postojati. Sada stvar prošlosti, mnogi prije strašne bolesti kao što su male boginje, kuga. Uzimajući spremni otići zaušnjaci, hripavac. No, ne opustiti se, jer smo suočeni s još većim brojem različitih izazova koje morate pronaći odgovor. I to će se naći, jer to će učiniti.