Tất cả những người nghiên cứu về sinh học phân tử, hóa sinh, công nghệ gen, và một số kiến thức khác có liên quan, sớm hay muộn, đặt câu hỏi: chức năng của RNA polymerase là gì? Đây là một chủ đề khá phức tạp mà vẫn hoàn toàn chưa được khám phá, nhưng, tuy nhiên, nó được biết rằng nó sẽ được thắp sáng như là một phần của bài báo.
thông tin chung
Nó là cần thiết để nhớ rằng có RNA polymerase của eukaryote và prokaryote. Đầu tiên là tiếp tục chia thành ba loại, mỗi trong số đó là chịu trách nhiệm về sự phiên mã của gen nhóm riêng biệt. Những enzyme được đánh số vì đơn giản, là người đầu tiên, thứ hai và thứ ba RNA polymerase. Prokaryote, cấu trúc trong đó phi hạt nhân, khi chép lại hoạt động theo sơ đồ đơn giản hóa. Vì vậy, cho rõ ràng, để nắm bắt càng nhiều thông tin càng tốt eukaryote sẽ được điều trị. polymerase RNA có cấu trúc tương tự. Người ta tin rằng chúng chứa không ít hơn 10 chuỗi polypeptide. Như vậy RNA polymerase tổng hợp 1 (sao chép bằng) gen mà sau đó được quy đổi sang các protein khác nhau. Thứ hai tham gia vào các gen sao chép, mà sau đó được quy đổi sang protein. RNA polymerase 3 cho thấy enzyme thấp ổn định khác nhau phân tử trọng lượng có khá nhạy cảm với alpha amatinu. Nhưng chúng tôi vẫn chưa quyết định về những gì chính xác là RNA polymerase! Vì vậy, gọi là enzyme được tham gia vào quá trình tổng hợp các phân tử axit ribonucleic. Theo nghĩa hẹp hiểu của thành viên này DNA-RNA polymerase phụ thuộc, trong đó hoạt động trên cơ sở của ma trận của axit deoxyribonucleic. Các enzyme cần thiết cho một hoạt động lâu dài và thành công của sinh vật sống. RNA polymerase có thể được tìm thấy trong tất cả các tế bào và nhiều virus.
Việc phân chia trên các chi tiết cụ
Tùy thuộc vào thành phần tiểu đơn vị của polymerase RNA được chia thành hai nhóm:
- Các giao dịch đầu tiên với sao chép một số lượng nhỏ các gen trong bộ gen của đơn giản. Đối với các hoạt động trong trường hợp này không đòi hỏi tác động điều tiết phức tạp. Vì vậy, ở đây đề cập đến tất cả các enzyme mà chỉ gồm một tiểu đơn vị. Như một ví dụ có thể gây ra các RNA polymerase và mitochondria khuẩn.
- Nhóm này bao gồm tất cả các sinh vật nhân chuẩn RNA polymerase và vi khuẩn, trong đó rất khó sắp xếp. Họ là phức tạp phức protein mnogosubedinichnye có thể ghi lại hàng ngàn gen khác nhau. Trong hoạt động, các gen đáp ứng với một số lượng lớn các tín hiệu điều tiết được nhận từ yếu tố protein và nucleotide.
bộ phận cấu trúc và chức năng như vậy là khá có điều kiện và đơn giản hóa tình hình thực tế.
RNA polymerase I làm những gì?
Họ đã được cố định chức năng giáo dục của bảng điểm chính của các gen rRNA, có nghĩa là, họ là quan trọng nhất. Sau này được biết đến nhiều hơn theo chỉ định của 45S-RNA. chiều dài là khoảng 13 000 nucleotide. Từ đó hình thành 28S-RNA, 18S-5.8S RNA-RNA. Do thực tế rằng họ được tạo ra chỉ có một transkriptor, cơ thể nhận được một "đảm bảo" rằng các phân tử sẽ được thành lập với số lượng bằng nhau. Đồng thời việc tạo ra các RNA trực tiếp đi chỉ 7000 nucleotide. Phần còn lại của bảng điểm được suy thoái trong hạt nhân. Trên một dư lượng lớn như vậy người ta tin rằng nó là cần thiết cho giai đoạn đầu của sự hình thành của ribosome. Số lượng các polymerase trong các tế bào của con cao lơ lửng xung quanh mốc 40 nghìn đơn vị.
Làm thế nào nó được tổ chức?
Do đó, chúng tôi có RNA polymerase đầu tiên (phân tử prokaryote cấu trúc) được xem là tốt. Trong trường hợp này, các tiểu đơn vị lớn, như, thực sự, và một số lượng lớn các polypeptide trọng lượng phân tử cao khác, có rõ ràng lĩnh vực chức năng và cấu trúc phân biệt. Trong nhân bản gen và xác định cấu trúc chính của họ đã được xác định bởi các nhà khoa học tiến hóa phần bảo tồn của chuỗi. Sử dụng một biểu hiện tốt, các nhà nghiên cứu cũng đã tiến hành phân tích đột biến cho phép chúng ta nói về ý nghĩa chức năng của lĩnh vực cá nhân. Với mục đích này, sử dụng đột biến trang web hướng đến thay đổi chuỗi polypeptide cá nhân, và như vậy tiểu đơn vị axit amin biến đổi sử dụng trong lắp ráp các enzyme với phân tích tiếp theo của tài sản, trong đó đã thu được trong các cấu trúc dữ liệu. Cần lưu ý rằng do tổ chức của polymerase RNA đầu tiên trong sự hiện diện của alpha-Amatina (một chất có độc tính cao, được lấy từ một thứ nấm nhạt) không phản ứng.
chức năng
Cả hai là người đầu tiên và RNA polymerase thứ hai có thể tồn tại trong hai hình thức. Một trong số họ có thể hành động để bắt đầu phiên mã cụ thể. Thứ hai - một DNA phụ thuộc RNA polymerase. Thái độ này được thể hiện trong hoạt động lớn nhất của hoạt động này. Chủ đề nghiên cứu nhiều hơn, nhưng bây giờ chúng ta biết rằng nó phụ thuộc vào hai yếu tố phiên mã, được gọi là SL1 và UBF. Đặc biệt là sau này - nó có thể trao đổi trực tiếp với promoter, trong khi SL1 UBF đòi hỏi sự hiện diện. Mặc dù nó đã được thành lập thực nghiệm rằng DNA-RNA polymerase phụ thuộc có thể tham gia vào phiên mã ở mức tối thiểu và không có sự hiện diện của cái sau. Nhưng đối với các hoạt động bình thường của cơ chế này UBF vẫn cần thiết. Tại sao như vậy? Đáng kể cho đến nay thất bại trong việc thiết lập nguyên nhân của hành vi này. Một trong những lời giải thích phổ biến nhất cho thấy rằng UBF chủ trương một loại chất kích thích rDNA phiên mã khi cô lớn lên và phát triển. Khi nghỉ ngơi giai đoạn xảy ra, sau đó duy trì mức yêu cầu tối thiểu của hoạt động. Một phần của yếu tố phiên mã là không quan trọng đối với anh ấy. Ở đây để làm việc RNA polymerase. Chức năng của enzyme này cho phép hỗ trợ phát lại của "khối xây dựng" nhỏ của cơ thể, do đó nó liên tục được cập nhật trong nhiều thập kỷ.
Nhóm thứ hai của enzyme
chức năng của họ được quy định bởi hội đồng quảng bá preinitsiatornogo phức tạp multiprotein của lớp thứ hai. Thông thường này được thể hiện trong công việc của các protein đặc biệt - chất hoạt hoá. Như một ví dụ là TBP. Nó được kết hợp các yếu tố đó là một phần của TFIID. Họ - một mục tiêu cho p53, NF kappa B, và vân vân. ảnh hưởng của nó trong quá trình điều chỉnh và cung cấp các protein gọi là coactivators. Ví dụ như các Gcn5. Tại sao chúng ta cần các protein này? Họ phục vụ như adapter mà tùy chỉnh sự tương tác của chất hoạt hoá và các yếu tố có trong phức tạp preinitsiatorny. Để khắc phục phiên mã xảy ra, bạn phải có những yếu tố khởi cần thiết. Mặc dù thực tế rằng sáu trong số họ, trực tiếp tương tác với các promoter có thể là người duy nhất. Đối với các trường hợp khác đòi hỏi phức tạp PREFORMED của một RNA polymerase thứ hai. Hơn nữa, trong các quá trình này là những yếu tố đầu gần kề - chỉ 50-200 cặp từ trang web nơi sao chép được bắt đầu. Chúng chứa một dấu hiệu của sự gắn protein hoạt hóa.
tính năng cụ thể
Liệu cấu trúc tiểu đơn vị của các enzym có nguồn gốc khác nhau về vai trò chức năng của họ trong phiên mã? Câu trả lời chính xác cho câu hỏi này là không, nhưng tin rằng nó có khả năng tích cực. Làm sao mà nó ảnh hưởng đến RNA polymerase? chức năng enzym đơn giản cấu trúc - một phạm vi hạn chế của phiên mã của gen (hoặc thậm chí là một phần nhỏ). Ví dụ như quá trình tổng hợp RNA primer mảnh Okazaki. Độ đặc hiệu promoter của polymerase RNA của vi khuẩn và thể thực khuẩn là enzyme là người có cấu trúc đơn giản và rất đa dạng. Điều này có thể được nhìn thấy trong quá trình sao chép DNA ở vi khuẩn. Mặc dù chúng ta có thể xem xét việc này: cấu trúc phức tạp khi nghiên cứu bộ gen T thậm chí thực khuẩn, quá trình phát triển, người ta ghi nhận rằng lặp đi lặp lại chuyển đổi giữa các nhóm gen phiên mã khác nhau, người ta phát hiện ra rằng khu phức hợp sử dụng cho các máy chủ RNA polymerase này. Nghĩa là, một enzym đơn giản trong trường hợp này không được gây ra. Điều này ngụ ý một số hậu quả:
- RNA polymerase của eukaryote và vi khuẩn phải có khả năng nhận ra quảng bá khác nhau.
- Nó là cần thiết rằng enzyme có một câu trả lời cụ thể để khác nhau protein-nhà quản lý.
- RNA polymerase cũng phải có khả năng thay đổi nhận thức về tính đặc hiệu của chuỗi nucleotide mẫu DNA. Để làm điều này, sử dụng nhiều effectors protein.
Nó sau nhu cầu của cơ thể để biết thêm "xây dựng" các yếu tố. Protein giúp ghi lại những phức tạp của RNA polymerase để thực hiện đầy đủ chức năng của mình. Điều này áp dụng, đối với hầu hết, các enzym cấu trúc phức tạp, trong đó các khả năng thực hiện một chương trình phong phú của thông tin di truyền. Do vấn đề khác nhau, chúng ta có thể quan sát một loại cấu trúc thứ bậc của RNA polymerase.
Làm thế nào để quá trình phiên mã?
Có một gen chịu trách nhiệm liên lạc với RNA polymerase? Để bắt đầu phiên mã: quá trình ở eukaryote diễn ra trong nhân tế bào. Trong prokaryote, nó chảy bên trong vi sinh vật. Mối quan hệ giữa polymerase là một nguyên tắc cấu trúc cơ bản của một phân tử giao phối cá nhân bổ sung. Về các vấn đề của sự tương tác có thể nói rằng DNA chỉ đơn thuần là một mẫu và không thay đổi trong quá trình sao chép. Kể từ DNA là một enzyme tổng thể, các điều chắc chắn, rằng một gen đặc biệt có trách nhiệm polymer này có thể được, nhưng nó sẽ là một thời gian rất dài. Chúng ta không nên quên rằng DNA chứa 3,1 tỷ dư lượng nucleotide. Do đó, thích hợp hơn để nói rằng đối với từng loại RNA đáp ứng DNA của nó. Đối với dòng chảy của phản ứng polymerase cần chất năng lượng và ribonukle-ozidtrifosfato. Nếu bất kỳ được hình thành 3', trái phiếu 5'-phosphodiester giữa ribonukleozidmonofosfatami. Phân tử tổng hợp RNA bắt đầu trong chuỗi DNA nhất định (quảng bá). Quá trình này chấm dứt tại các địa điểm chấm dứt (chấm dứt). Các trang web, mà là liên quan ở đây được gọi là phiên mã. Ở eukaryote, thường có chỉ có một gen, trong khi prokaryote cũng có thể sở hữu nhiều mẩu mã. Mỗi phiên mã có diện tích không đủ thông tin. Chúng nằm chuỗi nucleotide cụ thể tương tác với các yếu tố quy định phiên mã nêu trên.
Vi khuẩn RNA polymerase
Những vi sinh vật một enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình tổng hợp của mRNA, rRNA và tRNA. Phân tử polymerase trung bình có khoảng 5 tiểu đơn vị. Hai trong số các thành viên đóng vai trò liên kết enzyme. Một tiểu đơn vị tham gia vào việc bắt đầu quá trình tổng hợp. Ngoài ra còn có một thành phần của enzyme đặc hiệu để giao tiếp với DNA. Và các tiểu đơn vị cuối cùng đã được đưa RNA polymerase trong một hình thức làm việc. Cần lưu ý rằng các phân tử enzyme đang không ở trong một "tự do" điều hướng trong tế bào chất của vi khuẩn. Khi polymerase RNA được sử dụng, sau đó họ liên kết vùng DNA không đặc hiệu và đang chờ đợi cho đến khi promoter hoạt động được mở ra. Một chút phân tâm từ chủ đề này, nó cần phải nói rằng vi khuẩn là rất thuận tiện để nghiên cứu protein và ảnh hưởng của họ trên axit ribonucleic polymerase. Đặc biệt thuận lợi cho họ để thử nghiệm trên kích thích hoặc ức chế các yếu tố cá nhân. Do tỷ lệ sinh sản cao của họ có thể tương đối nhanh chóng có được kết quả mong muốn. Than ôi, nghiên cứu con người không thể được thực hiện tại như một tốc độ nhanh chóng nhờ vào sự đa dạng về cấu trúc của chúng tôi.
RNA polymerase "bắt" theo các hình thức khác nhau?
Đó là nói đến một kết luận hợp lý bài viết. Sự quan tâm chính được trả cho eukaryote. Nhưng vẫn còn vi khuẩn cổ và virus. Vì vậy, bạn muốn trả một chút của sự chú ý và các hình thức của cuộc sống. Các hoạt động quan trọng của Thái cổ chỉ có một nhóm các polymerase RNA. Nhưng nó là rất giống nhau trong tính chất của nó với ba hiệp hội sinh vật nhân chuẩn. Nhiều nhà khoa học đã gợi ý rằng những gì chúng ta có thể nhìn thấy từ Arche thực sự là một tổ tiên tiến hóa của polymerase chuyên. Nó cũng là thú vị, và cấu trúc của virus. Theo văn bản trước đây, không phải tất cả những sinh vật này có polymerase riêng của họ. Và nó ở đâu, nó là một tiểu đơn vị duy nhất. Người ta tin rằng các enzym virus có nguồn gốc từ polymerase DNA, thay vì cấu trúc RNA phức tạp. Mặc dù do sự đa dạng của các nhóm này vi sinh vật thực hiện khác nhau đáp ứng một cơ chế sinh học nhất định.
phần kết luận
Than ôi, nhân loại vẫn chưa có thông tin cần thiết vsoy cần thiết cho sự hiểu biết về bộ gen. Và đó chỉ ông có thể đã hoàn tất! Hầu như tất cả các bệnh về cơ bản chỉ là một cơ sở di truyền - điều này áp dụng đặc biệt các virus liên tục cho chúng ta vấn đề nhiễm trùng và như vậy. Các bệnh phức tạp nhất và vô phương cứu chữa - họ cũng là, trên thực tế, trực tiếp hoặc gián tiếp phụ thuộc vào bộ gen của con người. Khi chúng ta học cách hiểu trong bản thân mình và sẽ áp dụng kiến thức này vì lợi ích của một số lượng lớn của các vấn đề và các bệnh đơn giản là sẽ không còn tồn tại. Bây giờ là một điều của quá khứ, nhiều bệnh trước đó khủng khiếp như bệnh đậu mùa, bệnh dịch hạch. Chuẩn bị sẵn sàng để đi quai bị, ho gà. Nhưng đừng thư giãn, bởi vì chúng ta đang phải đối mặt với một số chẵn lớn hơn những thách thức khác nhau mà bạn cần phải tìm câu trả lời. Và nó sẽ được tìm thấy, bởi vì nó sẽ làm như vậy.