2. Особенности рнк-полимеразы эукариотических клеток.

В эукариотических клетках присутствуют три ядерные РНК-полимеразы – Ι, ΙΙ и ΙΙΙ. РНК-полимеразаΙ находится в ядрышке и участвует главным образом в биосинтезе рРНК, в то время как РНК-полимеразы ΙΙ и ΙΙΙ обнаруживаются в хроматине и нуклеоплазме. РНК-полимераза ΙΙ осуществляет синтез мРНК, РНК-полимераза ΙΙΙ отвечает за синтез тРНК, и 5S-рРНК. Митохондрии, подобно бактериям, содержат только одну РНК-полимеразу. S- это коф-т седементации (осаждения) при центрифугировании, его принято выражать в единицах Сведберга. Удлинение цепи РНК с помощью эукариотических ДНК-зависимых РНК-полимераз происходит таким же образом, как и при участии фермента из Е.соli, однако эти ферменты отличаются друг от друга по своей субъединичной стр-ре и по регуляторным элементам. Это, естественно, поскольку эукариотические РНК-полимеразы должны транскрибировать ДНК, которая плотно упакована в нуклеосомы и связана с другими ядерными белками хроматина.

3. Ингибиторы транскрипции.

ДНК-зависимую РНК-полимеразу можно избирательно ингибировать. Элонгация цепей РНК с помощью РНК-полимеразы специфически ингибируется а/б актиномицином D как у прокариот, так и у эукариот. Плоская часть молекулы этого а/б интеркалирует в двойную спираль ДНК между соседними парами G-C деформируя матрицу ДНК. Эта локальная деформация мешает движению полимеразы вдоль матрицы. Т.о., актиномицин D вызывает как бы «заедание молнии». Другим интеркалирующим ингибитором является акридин, мол-лы которго также имеют плоскую стр-ру. Ещё одним важным а/б, ингибирующим синтез РНК, является рифампицин, который связывается с β-субъединицей прокариотической РНК-полимеразы и препятсвует инициации синтеза РНК. Однако у эукариот рифампицин не ингибирует синтез РНК. Специфическое ингибирующее действие на синтез РНК в животных клетках клетках оказывает α-аманитин – токсическое начало ядовитого гриба Amanita phalloides. Этот ингибитор блокирует синтез мРНК, осуществляемый эукариотической РНК-полимеразой ΙΙ, но не влияет на синтез РНК у прокариот. Т.о. Amanita phalloides вырабатывает в-во, нарушающее синтез РНК в прочих эукариотических организмах, но являющегося безвредным для его собственного транскрипционного аппарата.

4. Посттранскрипционный процессинг: образование рРнк и тРнк из предшественников.

Транкрипты РНК, синтезированные РНК-полимеразой, обычно претерпевают дальнейшие ферментативные превращения, называемые посттранскрипционным процессингом, и только после этого они обретают свою функциональную активность. рРНК и тРНК синтезируются в виде более длинных предшественников, которые затем модифицируются и расщепляются с образованием конечных продуктов. Транскрипты эукариотических мРНК также подвергаются процессингу, тогда как у прокариотических мРНК он отсутствует. рРНК как эукариотических, так и прокариотических клеток образуется из более длинных молекул-предшественников, называемых прерибосомными РНК. У прокариот 16S- и 23S-рРНК образуются из одного длинного 30S-предшественника. Этот предшественник метилируется по специфическим основаниям и расщепляется, давая 17S- и 25S- промежуточные РНК, которые затем процессируются путем отщепления остатков с помощью нуклеаз, образуя характерные для прокариот 16S- и 23S- рРНК, 5S-рРНК образуется отдельно из 3'-концевого участка 30S- предшественника. У эукариот 18S- и 28S-рРНК образуются в несколько этапов из большой 45S-прерибосомной РНК. Процессинг 45S-РНК протекает в ядрышке. Сначала происходит метилирование более чем 100 из 14000 нуклеотидов 45S-предшественника, модификации подвергаются главным образом 2'-гидроксильные группы рибозных остатков. Метилированная 45S-РНК претерпевает затем ряд ферментативных расщеплений, приводящих в конечном итоге к появлению 18S- и 5,8S-РНК, характерных для эукариотических рибосом. 5S-рРНК эукариот синтезируется отдельно. тРНК также образуются из более длинных РНК-предшественников в результате ферментативного удаления лишних нуклеотидов с 5'- и 3'- концов молекулы. В некоторых случаях из одной длинной мол-лы-предшественника в результате ферментативного расщепления образуются 2 и даже большее число разных тРНК.