80. Различные терминаторы и их роль в регуляции. Антитерминация транскрипции.

Существуют белковые факторы, одни из которых препятствуют, а другие

– способствуют терминации. В случае ρ-зависимой терминации регуляция

синтеза белка возможна через воздействие на активность ρ-белка. Для

прокариот известно два типа терминации транскрипции: ρ-зависимая и ρ-

независимая. Главным фактором терминации транскрипции у бактерий является белок

ρ (“ро”), или ρ-фактор, или Rho-фактор, состоящий из шести субъединиц.

До последнего времени считалось, что ρ-фактор, присоединившись к 5’-

концу РНК, начинает двигаться по ней с той же скоростью, с какой РНК-

полимераза движется по ДНК. В районе ρ-зависимого терминатора,

отличающегося большим содержанием Г-Ц-пар азотистых оснований, РНК-

полимераза притормаживает, так как ей трудно разрывать по три водородные

связи в парах “гуанин – цитозин”. Поэтому ρ-белок, скорость которого осталась

прежней, догоняет РНК-полимеразу и взаимодействует с ней, изменяя ее

конформацию. В результате РНК-полимераза отделяется от ДНК. Согласно

данной модели, ρ-фактор первоначально связан только со строящейся РНК, но

не с РНК-полимеразой. Лишь позднее он взаимодействует с этим ферментом.

По современным представлениям, ρ-фактор сразу связывается с РНК-

полимеразой на старте транскрипции, еще до возникновения какого-либо

фрагмента РНК. Как только строящаяся РНК становится достаточно длинной,

ρ-фактор “продевает” ее сквозь себя, при этом образуя из нее петлю, и начинает

тормозить движение РНК-транскрипта с использованием энергии АТФ. Из-за

образования петли нарастает пространственное напряжение, которое в районе

ρ-зависимого терминатора приводит к изменению конформации ρ-фактора. Это,

в свою очередь, изменяет конформацию РНК-полимеразы и инактивирует ее. В

итоге элонгационный комплекс останавливается в зоне терминатора, а затем

медленно распадается на составные элементы.

Антитерминация транскрипции

Антитерминация транскрипции – это подавление активности некоторых

терминаторов. Например, у бактериофага λ есть специальные белки-

антитерминаторы N и Q. Белок N связывается с определенной структурой на

строящейся мРНК и обеспечивает присоединение к ней четырех белков: S10,

NusA, NusB, NusG. Образуется РНК-белковый комплекс, взаимодействующий с

РНК-полимеразой и мешающей ей завершить трансляцию на ρ-зависимых и

некоторых ρ-независимых терминаторах. Белок Q подавляет активность

терминатора, связываясь не с РНК, а с ДНК.