Всеки, който изучава молекулярната биология, биохимия, генното инженерство, както и редица други, свързани с познания, рано или късно, задава въпроса: каква е функцията на РНК полимераза? Това е доста сложна тема, която все още е напълно неизследвани, но, въпреки това, е известно, е, че тя ще бъде осветена като част от статията.
обща информация
Необходимо е да се помни, че има РНК полимераза на еукариоти и прокариоти. Първият е разделена на три вида, всеки от които е отговорен за транскрипцията на гени отделна група. Тези ензими са номерирани за простота, като първата, втората и третата РНК полимераза. Прокариоти, структурата на който не-ядрени, когато се транскрибира работи съгласно опростена диаграма. Поради това, за по-голяма яснота, за да улови най-много информация, колкото е възможно, ще бъдат обработвани еукариоти. РНК полимерази са структурно сходни. Смята се, че те не съдържат по-малко от 10 полипептидни вериги. Така синтезира РНК полимераза 1 (транскрибира) гени, които след това се превръщат в различни протеини. Вторият ангажирани транскрибиращи гени, които впоследствие се превръщат в протеини. РНК полимераза 3 показва различни стабилни ензими с ниско молекулно тегло, които са умерено чувствителни към алфа amatinu. Но ние не сме решили какво точно е РНК полимераза! Така наречените ензими, които са ангажирани в синтеза на молекули рибонуклеинови киселини. В тесен смисъл се разбира от тази ДНК-зависима РНК полимераза, която работи на базата на матрицата на дезоксирибонуклеинова киселина. Ензимите са от съществено значение за дълго и успешно функциониране на живите организми. РНК полимераза може да се намери във всички клетки и много вируси.
Разделението на спецификата
В зависимост от състава на субединица РНК полимерази са разделени в две групи:
- Първият се отнася до записване на малък брой гени в геномите на прост. За операцията в този случай не се изисква сложна въздействието на нормативните актове. Следователно, тук се отнася до всички ензими, които се състоят само от една субединица. Като пример може да индуцира бактериофаг РНК полимераза и митохондриите.
- Тази група включва всички еукариотни РНК полимераза и бактерии, които са трудно подредени. Те са сложни mnogosubedinichnye протеинови комплекси, които могат да транскрибират хиляди различни гени. По време на работа, тези гени отговарят на голям брой регулаторни сигнали, които са получени от протеинови фактори и нуклеотиди.
Такава структурна и функционална разделение е доста условно и опростяване на реалната ситуация.
Какво прави РНК полимераза I?
Те са били фиксирани функция на образованието на първични записи на рРНК гените, тоест, те са най-важните. Последните са по известен под наименованието на 45S РНК. Тяхната дължина е около 13 000 нуклеотида. От него се образуват 28S РНК, 18S-5.8S РНК-РНК. Поради факта, че те са създадени само един transkriptor, тялото получава "гаранция", че молекулите ще се формира в равни количества. В същото време създаването на РНК директно отива само 7000 нуклеотиди. Останалата част от стенограмата се разгражда в ядрото. На такъв голям остатък се смята, че е необходимо за ранните етапи на формирането на рибозоми. Броят на тези полимерази в клетки на висшите същества, кръжащи около марката от 40 хиляди единици.
Как се организира?
По този начин, ние имаме първата РНК полимераза (прокариоти-структура молекули) се счита за добър. В този случай, голямата субединица, както впрочем, и голям брой други полипептиди с високо молекулно тегло, има ясно различими са функционални и структурни домени. По време на клонирането на гена и да се определи тяхната първична структура са били идентифицирани от учените еволюционно запазени части от вериги. С помощта на добър израз, учените бяха проведени и анализ на мутациите, която ни позволява да говорим за функционалното значение на отделни домейни. За тази цел, използвайки сайт-насочена мутагенеза за промяна на отделни полипептидни вериги, и такива субединици модифицирана аминокиселина, използвана в монтаж на ензими с последващ анализ на свойствата, които се получават в структурите на данни. Беше отбелязано, че благодарение на организация на първия РНК полимераза в присъствието на алфа-amatina (силно токсично вещество, което се получава от бледо гъба) не реагира.
функциониране
Както първата и втората РНК полимеразата може да съществува в две форми. Един от тях може да действа за откриване на специфични транскрипцията. Вторият - ДНК-зависима РНК полимераза. Тази нагласа се проявява в най-голямата операция на дейността. Тема учи повече, но сега ние знаем, че това зависи от два транскрипционни фактори, които са посочени като SL1 и маточния кръвен поток. Особено последният - че може да комуникира директно с промотора, а SL1 маточния кръвен поток изисква присъствие. Въпреки че е експериментално установено, че ДНК-зависима РНК полимераза, може да участва в транскрипцията на минимално и без присъствието на последния. Но за нормалното функциониране на този механизъм все още е необходимо маточния кръвен поток. Защо така? Значително досега не успя да установи причината за това поведение. Един от най-популярните обяснение предполага, че маточния кръвен поток се застъпва един вид стимулант рДНК транскрипция, когато тя расте и се развива. Когато фазата на покой се случи, след това се поддържа от минималното ниво на функциониране. Част от фактори на транскрипцията не е от решаващо значение за него. Ето така работи РНК полимераза. Функцията на този ензим позволява подкрепа на възпроизвеждането на малките "градивните елементи" на тялото, в резултат на което се актуализират непрекъснато в продължение на десетилетия.
Втората група от ензими
Тяхното функциониране се регулира от събранието на мултипротеинови сложни preinitsiatornogo организаторите на втори клас. Най-често това се изразява в работата на специалните протеини - активатори. Като пример е ТВР. Тя е свързана фактори, които са част от TFIID. Те - мишена за р53, NF капа В, и така нататък. Нейното влияние в процеса на регулиране и предоставяне на протеини, наречени ко-активатори. Примери за това са Gcn5. Защо имаме нужда от тези протеини? Те служат като адаптери, които персонализират взаимодействието на активатори и фактори, които са в preinitsiatorny комплекс. За да поправите възникнали транскрипция, трябва да имате необходимите иницииращи фактори. Въпреки факта, че шест от тях, директно взаимодейства с организаторите може да бъде само един. За други случаи изисква предварително образуван комплекс от втори РНК полимераза. Освен това, по време на тези процеси са съседни проксималните елементи - само 50-200 двойки от мястото, където започва транскрипция. Те съдържат индикация за свързването на активаторни протеини.
специфични особености
Дали подразделение структурата на ензимите от различен произход функционалното им предназначение в транскрипцията? Точният отговор на този въпрос е не, но смята, че е вероятно положително. Как това се отразява РНК полимераза? Ензимни функции проста структура - ограничен обхват на транскрипцията на гени (или дори малка част). Примери са синтеза на РНК праймери Okazaki фрагменти. Специфичността на промотор на РНК полимерази бактерии и фаги е, че ензимите са притежатели на проста структура и са разнообразни. Това може да се види в процеса на репликация на ДНК в бактерии. Въпреки че можем да считаме това: сложна структура, когато учи геном дори фаг, по време на развитието, беше отбелязано, че многократно превключване между различни гена транскрипционни групи, беше установено, че комплексът се използва за тази РНК полимераза гостоприемник. Това означава, че един прост ензим в такива случаи не се предизвиква. Това предполага редица последици:
- РНК полимераза на еукариоти и бактерии, трябва да може да разпознава различни промотори.
- Необходимо е, че ензимът има специфичен отговор на различни протеини-регулатори.
- РНК полимераза трябва да бъде в състояние да промени признаване на спецификата на матрична ДНК нуклеотидна последователност. За да направите това, използвайте различни протеинови манипулатори.
От това следва необходимостта на организма от допълнителни "сграда" елементи. Протеините помагат да транскрибира комплекса на РНК полимераза напълно да изпълнява функциите си. Това се отнася, по-голямата част, от ензими сложната структура, в която възможностите за прилагане на богата програма от генетична информация. Поради различни проблеми, можем да наблюдаваме един вид йерархия структура на РНК полимераза.
Как работи процеса на транскрипция?
Има ли ген, отговарящ за връзки с РНК полимеразата? За да започнете на транскрипцията: процеса в еукариоти се извършва в ядрото. В прокариоти, протича вътре в микроорганизма. Връзката между полимеразата е основен структурен принцип на допълнително чифтосване отделни молекули. На въпросите на взаимодействие може да се каже, че ДНК е само шаблон и не се променя по време на транскрипцията. Тъй като ДНК е холистична ензим, това нещо е сигурно, че на определен ген е отговорен за този полимер може да бъде, но това ще бъде много дълго време. Не трябва да забравяме, че ДНК съдържа 3,1 милиарда нуклеотидни остатъци. Ето защо, по-подходящо да се каже, че за всеки тип РНК отговаря ДНК. За протичане на реакцията на полимеразната нуждае енергия и ribonukle-ozidtrifosfato субстрати. Ако се образуват 3 ', 5'-фосфодиестерни връзки между ribonukleozidmonofosfatami. Молекула РНК синтеза започва в някои ДНК последователности (промотори). Методът завършва в терминиране сайтове (прекратяване). Сайтът, който участва тук се нарича транскрипционен. При еукариотите, обикновено има само един ген, а прокариоти могат също така да притежават множество парчета код. Всеки транскрипционен има uninformative област. Те са разположени специфични нуклеотидни последователности, които взаимодействат с транскрипционни регулаторни фактори, посочени по-горе.
Бактериална РНК полимераза
Тези микроорганизми един ензим е отговорен за синтеза на иРНК, рРНК и тРНК. Средната полимераза молекула има приблизително 5 субединици. Две от тях служи като свързващо членове ензим. Друга подгрупа, участващи в образуването на синтез. Налице е също компонент на ензима неспецифично за комуникация с ДНК. И последното субединицата е привеждане полимеразата в работен вид. Отбелязано е, че ензимните молекули не са в "свободен" навигация в цитоплазмата на бактериите. Когато се използват РНК полимерази, след това те се свързват не-специфични ДНК региони и се чака, докато активното промотора се отваря. Малко разсейва от темата, трябва да се каже, че бактериите е много удобно да се проучи протеини и тяхното влияние върху полимераза рибонуклеинова киселина. Особено удобен за да експериментират върху стимулиране или инхибиране на отделните елементи. Поради високата им скорост репродукция може да бъде сравнително бързо да получите желания резултат. Уви, човешкото изследване не може да се проведе при такива бързи темпове благодарение на структурно разнообразие.
РНК полимераза "уловен" в различни форми?
Това е към своя логичен извод в статията. Основно внимание бе отделено на еукариотите. Но все още има архибактерии и вируси. Значи вие искате да плащат малко внимание и тези форми на живот. Жизнената дейност на АРХАЙ има само една група на РНК полимерази. Но това е много подобен на свойствата му с трите асоциации еукариотите. Много учени се предполага, че това, което ние можем да видим от Arche всъщност еволюционен предшественик на специализирани полимерази. Също така е интересно, както и структурата на вируси. Както по-рано писмено, не всички от тези организми имат свой собствен полимераза. И къде е, тя е отделна субединица. Смята се, че вирусните ензими, получени от ДНК полимерази, вместо сложни РНК структури. Въпреки, че се дължи на разнообразието на тази група от микроорганизми различно изпълнение отговаря на даден биологичен механизъм.
заключение
Уви, човечеството все още не разполага vsoy необходима информация, необходима за разбирането на генома. И че само той би могъл да се направи! Почти всички болести са основно само една генетична основа - това се отнася особено за вирусите, които постоянно ни дава проблеми на инфекции и така нататък. Най-сложни и нелечими заболявания - те също са в действителност, пряко или косвено зависи от човешкия геном. Когато се научим да се разбере в себе си и ще се прилагат тези знания в полза на голям брой проблеми и заболявания, просто ще престане да съществува. Сега е нещо от миналото, много по-рано ужасни болести като едрата шарка, чума. Първи готов да отиде паротит, магарешка кашлица. Но не се отпуснете, защото сме изправени пред още по-голям брой различни предизвикателства, които трябва да намерят отговор. И това ще бъде намерен, тъй като то се случва да го направят.