Svako ko proučava molekularne biologije, biokemije, genetski inženjering, i niz drugih znanja koja se odnose, prije ili kasnije, postavlja pitanje: što je funkcija RNK polimeraze? Ovo je prilično složen temu koja je još uvijek potpuno neistraženo, ali, ipak, zna se da će biti lit kao dio članka.
opće informacije
Potrebno je imati na umu da postoji RNK polimeraze eukariota i prokariota. Prvi je dalje podijeljena u tri vrste, od kojih je svaki odgovoran za transkripciju gena posebnu grupu. Ovi enzimi su odbrojani za jednostavnošću, kao prvi, drugi i treći RNK polimeraze. Prokariota, struktura od kojih ne-nuklearni, kada transkribovao radi u skladu sa pojednostavljenom dijagramu. Stoga, radi jasnoće, za hvatanje što je moguće više informacija će biti tretiran eukariota. RNA polimeraze su strukturno slični. Smatra se da oni ne sadrži manje od 10 polipeptid lanaca. Tako RNK polimeraza sintetizira 1 (Transkribuje) gena koji su naknadno prevedeni na različite proteine. Drugi bavi prepisivanje gena, koji su kasnije prevedene na proteine. RNK polimeraza 3 prikazuje različite stabilne niske molekularne enzimi težine koje su umjereno osjetljiv na alfa amatinu. Ali nismo odlučili šta je RNK polimeraze! Takozvani enzimi koji su uključeni u sintezu molekula ribonukleinske kiseline. U užem smislu razumije ovu DNK-ovisna RNA polimeraze, koji rade na temelju matrice dezoksiribonukleinske kiseline. Enzimi su neophodni za dugu i uspješnu funkcioniranje živih organizama. RNK polimeraza može se naći u svim ćelijama i mnogi virusi.
Podjela na specifičnosti
Ovisno o sastavu podjedinica RNA polimeraze su podijeljeni u dvije grupe:
- Prvi se bavi prepisivanjem mali broj gena u genomu jednostavno. Za rad u ovom slučaju ne zahtijeva složene uticaja propisa. Dakle, ovdje se odnosi na sve enzime koji se sastoje od samo jedne podjedinice. Kao primjer može izazvati i bakteriofag RNK polimeraze i mitohondrije.
- Ova grupa uključuje sve eukariotske RNK polimeraze i bakterija, koje je teško dogovoriti. Oni su zamršene mnogosubedinichnye protein kompleksa koji može prepisati tisuće različitih gena. Tokom rada, ovi geni odgovoriti na veliki broj regulatornih signala koji se primaju od proteina faktora i nukleotida.
Takve strukturne i funkcionalne podjele je prilično uslovna i pojednostavljenje stvarne situacije.
Šta je RNK polimeraza I?
Oni su fiksirani funkcija obrazovanja primarnih transkripata rRNA gena, to jest, oni su najvažniji. Potonji je više poznat pod oznakom 45S-RNK. Njihova dužina je oko 13 000 nukleotida. Iz njega se formiraju 28S-RNK, 18S-5.8S RNK-RNK. S obzirom na činjenicu da su stvorili samo jednu transkriptor, tijelo dobiva "garanciju" da će molekule biti formirana u jednakim iznosima. U isto vrijeme na stvaranje RNA direktno ide samo 7000 nukleotida. Ostatak transkripta je degradiran u jezgru. Na ovako veliki ostatak se vjeruje da je neophodno za ranim fazama formiranja ribozome. Broj ovih polimeraze u ćelijama viših bića kreće oko znaka 40 hiljada jedinica.
Kako je organizovana?
Dakle, imamo prvi RNK polimeraze (prokariota struktura molekula) smatra se dobro. U ovom slučaju, velika podjedinice, kao što, zaista, kao i veliki broj drugih visokih polipeptida molekularne težine, postoje jasno razlikuje funkcionalne i strukturne domene. Tokom kloniranje gena i da se utvrdi njihova primarna struktura identifikovani su naučnici evoluciono konzervirani porcije lanaca. Koristeći dobar izraz, istraživači su vođeni i mutacija analizu koja nam omogućava da govorimo o funkcionalnom značaju pojedinih domena. Za tu svrhu, koristeći mutageneza site-usmjerena na promjenu pojedinca polipeptidni lanci, i kao što podjedinica modificirani aminokiselina se koristi u skupštini enzima sa naknadnom analizom svojstava, koji su dobijeni u strukture podataka. Uočeno je da zbog svoje organizaciji prvog RNK polimeraze u prisustvu alfa-amatina (visoko toksična supstanca, koja se dobija iz bleda Toadstool) ne reaguje.
funkcioniranje
Iu prvom iu drugom RNK polimeraza može postojati u dva oblika. Jedan od njih može djelovati da pokrenu specifične transkripcije. Drugi - DNK-ovisna RNA polimeraze. Ovaj stav se očituje u najvećem rad aktivnosti. Predmet studirao više, ali sada znamo da to ovisi o dva faktora transkripcije, koji se nazivaju SL1 i UBF. Posebno ovo drugo - da može komunicirati direktno sa promotor, dok je SL1 UBF zahtijeva prisutnost. Iako je eksperimentalno utvrđeno da DNK-ovisna RNA polimeraza može sudjelovati u transkripciji na minimum, a bez prisustva drugih. Ali za normalno funkcioniranje ovog mehanizma potrebno je još UBF. Zašto tako? Značajno do sada nije uspjelo utvrditi uzrok ovakvog ponašanja. Jedan od najpopularnijih objašnjenje ukazuje na to da UBF zalaže za vrstu stimulans rDNK transkripcije kada ona raste i razvija se. Kada se odmara faza dogodi, onda je zadržala minimalni nivo funkcionisanja. Jedan dio faktora transkripcije nije kritična za njega. Evo kako radi RNK polimeraze. Funkcija ovog enzima omogućava podržavaju reprodukciju malih "gradivni blokovi" tijela, zbog čega se stalno ažuriraju decenijama.
Druga grupa enzima
Njihov rad je reguliran od strane Skupštine multiprotein kompleksa preinitsiatornogo promoteri druge klase. Najčešće je to izraženo u radu posebni proteini - aktivatora. Kao primjer je TBP. Ona je povezana faktora koji su dio TFIID. Oni - meta za p53, NF kappa B, i tako dalje. Njen uticaj u procesu regulacije i pružaju proteine zove coactivators. Primjeri su Gcn5. Zašto nam je potrebna ovi proteini? Oni služe kao adapteri da prilagodite interakcija aktivatora i faktora koji su u preinitsiatorny kompleksa. Da biste ispravili došlo transkripcija, morate imati potrebne inicijator faktora. Uprkos činjenici da je šest od njih, direktno komuniciraju sa promotor može biti samo jedan. Za drugim slučajevima zahtijeva Sjajne kompleks drugog RNK polimeraze. Osim toga, u toku su ovi procesi susjednih proksimalni elemenata - samo 50-200 parova od mjesta gdje se počela transkripcija. Oni sadrže naznaku vezivanje aktivatora proteina.
specifičnosti
Da li podjedinica strukturu enzima različitog porijekla na njihovu funkcionalnu ulogu u transkripciji? Tačan odgovor na ovo pitanje je ne, ali vjeruje da je vjerovatno pozitivno. Kako je to utiče RNK polimeraze? Enzim funkcije jednostavna struktura - ograničen transkripcije gena (ili čak i mali dio). Primjeri su sinteza RNA prajmera Okazaki fragmenti. Promotor specifičnost RNK polimeraze bakterija i faga je da enzimi su nosioci jednostavne strukture i su raznovrsni. To se može vidjeti u procesu replikacije DNK u bakterije. Iako ne možemo uzeti u obzir ovo: kompleksne strukture kada je studirao genoma T čak i faga, tokom razvoja, uočeno je da ponavlja prebacivanje između različitih gena grupe, utvrđeno je da je kompleks koji se koriste za ovu RNK polimeraze domaćina. To jest, ne inducirana jednostavan enzima u takvim slučajevima. To podrazumijeva niz posljedica:
- RNK polimeraze eukariota i bakterija mora biti u stanju da prepoznaju različite promotera.
- Neophodno je da enzim ima specifičan odgovor na različite proteine regulatora.
- RNK polimeraze također mora biti u stanju promijeniti prepoznavanje specifičnosti nukleotida sekvenca kalupa DNK. Da biste to učinili, koristite različite proteina efektora.
Iz toga slijedi potreba organizma za dodatne "zgrada" elemenata. Proteini pomažu u prepisali kompleksa RNK polimeraze da u potpunosti izvršava svoje funkcije. Ovo se odnosi, za većinu, enzime složena struktura, u kojoj mogućnosti realizacije opsežnog programa genetske informacije. Zbog raznih problema, možemo primijetiti neku vrstu hijerarhije strukture RNA polimeraze.
Kako se proces transkripcije?
Da li postoji gen odgovoran za vezu sa RNK polimeraze? Da biste pokrenuli transkripcije: proces u eukariota odvija u jezgru. U prokariota, teče unutar mikroorganizam. Odnos između polimeraze je osnovni strukturni princip komplementarnog parenja pojedinačnih molekula. Na pitanja interakcije može se reći da je DNK je samo predložak i ne mijenja tijekom transkripcije. Od DNK je holistički enzim, stvar je sigurna, da određeni gen je odgovoran za ovo polimer može biti, ali to će biti veoma dugo. Ne treba zaboraviti da je DNK sadrži 3,1 milijardi nukleotida ostataka. Stoga, još bi bilo reći da je za svaki tip RNK ispunjava svoje DNK. Za tok reakcije polimeraze potrebna energija i ribonukle-ozidtrifosfato podloge. Ako bilo koji se formiraju 3 ', 5'-phosphodiester veze između ribonukleozidmonofosfatami. RNK sintezu molekula počinje u pojedinim sekvencama DNK (promotori). Proces završava na prestanak lokacijama (prekid). Lokaciji, koja je ovdje uključena zove transkripcije. U eukariota, obično postoji samo jedan gen, dok prokariota može posjedovati više komada koda. Svaki transkripcije ima neinformativan području. Nalaze se specifične sekvence nukleotida koji su u interakciji s transkripcije regulatornim navedenih faktora.
Bakterijske RNA polimeraze
Ovi mikroorganizmi jedan enzim je odgovoran za sintezu mRNA, rRNK i tRNA. Prosječna polimeraze molekula ima oko 5 podjedinica. Dva od ovih služe kao obavezujuće članovi enzima. Još jedna podjedinica uključeni u pokretanje sinteze. Tu je i sastavni dio enzima nespecifične za komunikaciju s DNK. I poslednji podjedinica je dovođenje RNK polimeraze u radnoj formi. Napominje se da enzim molekule nisu u "slobodne" Kretanje u citoplazmi bakterija. Kada se koriste RNK polimeraze, onda se vežu nespecifične DNA regija i čekaju dok se ne otvori aktivni promoter. Malo rastrojen od teme, treba reći da je bakterija je vrlo povoljno za proučavanje proteina i njihov utjecaj na ribonukleinske kiseline polimeraze. Posebno pogodan za njih eksperimentirati na stimulaciju ili inhibiciju pojedinačnih elemenata. Zbog svoje visoke stope reprodukcije može biti relativno brzo dobiti željeni rezultat. Avaj, ljudski studija ne može biti sprovedena na takav brzim tempom zahvaljujući našem strukturne raznolikosti.
RNK polimeraza "uhvaćen" u različitim oblicima?
Koji dolazi na logičan zaključak članka. Glavna pažnja posvećena je eukariota. Ali još uvijek postoji archaea i virusa. Dakle, želite platiti malo pažnje i ovih oblika života. Vitalni aktivnost Archean postoji samo jedna grupa RNK polimeraze. Ali, to je vrlo sličan u svojim svojstvima sa tri udruženja eukariota. Mnogi naučnici predloženo je da ono što se vidi iz Arche zapravo evolucijski predak specijaliziranih polimeraze. Zanimljivo je i, kao i struktura virusa. Kao što je već napisano, nisu svi ti organizmi imaju svoje polimeraze. I gdje je, to je jedna podjedinica. Smatra se da su virusne enzime izveden iz DNA polimeraze, umjesto kompleksnih RNK struktura. Iako je zbog raznolikosti ove grupe mikroorganizama različitih implementacija upoznaje dati biološki mehanizam.
zaključak
Avaj, čovječanstvo još uvijek nema vsoy potrebne informacije potrebne za razumijevanje genoma. I to je samo on mogao učiniti! Gotovo sve bolesti su u osnovi samo genetska osnova - to se posebno odnosi na viruse koji nam stalno daje probleme na infekcije i tako dalje. Najsloženijih i neizlječivih bolesti - oni su, u stvari, direktno ili indirektno zavisi od ljudskog genoma. Kada smo naučiti da razumiju u sebe i da će primijeniti ovo znanje u korist velikog broja problema i bolesti će jednostavno prestati postojati. Sada stvar prošlosti, mnogi ranije strašne bolesti kao što su male boginje, kuga. Spremam se da idem zaušnjaci, hripavac. Ali, ne opustiti, jer smo suočeni sa još većim brojem različitih izazova koje morate pronaći odgovor. I da će se naći, jer će to učiniti.