56. Стадии инициации транскрипции

У бактерий РНК-полимераза непосредственно узнает определенную последовательность нуклеотидных пар в составе промотора — бокс Прибнова. В этом узнавании участвует специальный белок — с-фактор. Затем к нему присоединяется РНК-полимераза, представляющая собой тетрамер из субъединиц трех видов. В некоторых оперонахнеобходимо еще предварительное взаимодействие с промотором дополнительного белка (САР). У эукариот всегда требуется предварительное связывание с промотором целой совокупности белков общих факторов транскрипции, с образованием комплекса. Связавшись с промотором, РНК полимераза вызывает локальную денатурацию ДНК, т. е. разделение цепей ДНК на протяжении примерно 1,5 витка ДНК (15 нуклеотидных пар). Образуется транскрипционный «глазок». Благодаря этому нуклеотиды матричной цепи ДНК в области «глазка» становятся доступными для спаривания. Первым в строящуюся цепь РНК всегда включается пуриновый нуклеотид — АТФ или ГТФ, причем все три его фосфатных остатка сохраняются. Затем образуется первая 5',3'-фосфатная связь со вторым нуклеотидом. После этого у бактерий с-фактор теряет связь с ферментом и оставшиеся субъединицы (образующие кор-фермент) начинают перемещаться по ДНК. У эукариот, видимо, тоже РНК-полимераза после инициации транскрипции теряет связь с транскрипционными факторами и перемещается по ДНК самостоятельно.

Стадии инициации транскрипции: 1)образование «закрытого» комплекса; 2)образования «открытого двойного» комплекса (с расплетением участка ДНК); 3)образования «открытого тройного» комплекса (синтез коротких РНК без диссоциации σ-фактора); 4)после синтеза фрагмента РНК (9-12 нуклеотидов) σ-фактор покидает промотор и начинается стадия элонгации.

57. Элонгация транскрипции (прокариоты)

Элонгация – последовательное удлинение растущей цепи РНК. Перемещаясь вдоль двойной спирали ДНК, РНК-полимераза непрерывно раскручивает спираль впереди того участка, где происходит синтез РНК. На короткое время образуется так называемый открытый комплекс, внутри которого возникает РНК-ДНК-спираль длиной около 20 нуклеотидов. Затем фермент (с помощью специального сайта) вновь закручивает ДНК позади участка полимеризации. РНК-транскрипт выводится из комплекса через особый канал, свойственный РНК-полимеразе. Скорость синтеза РНК у бактерий составляет около 30 нуклеотидов в секунду, однако она не постоянна и может несколько снижаться. Такие периоды называют паузами транскрипции. Показано, что еще до образования гибрида РНК-ДНК РНК-полимераза переводит ДНК из В-формы в А-форму. В ней плоскости азотистых оснований не перпендикулярны оси спирали, а наклонены на 20⁰ к перпендикуляру. Вероятно, это облегчает разъединение двух соседних азотистых оснований в цепи ДНК. Параметры РНК-ДНК-спирали также практически полностью идентичны характеристикам А-формы ДНК.

58. Ингибиторы транскрипции прокариот

Существует множество ингибиторов транскрипции. Они действуют по разным механизмам и на разных стадиях. Большинство из них – антибиотики. Рифампицин – ингибитор инициации. Связывается с центром инициации holo-РНК-полимеразы E. coli. В-субъединица формирует центр связывания антибиотиков рифампицина и стрептолидигина. Стрептолидигин – ингибитор элонгации. Связывается с центром элонгации core-РНК-полимеразы E. Coli. Рифампицин прикрепляется к бета-субъединице РНК-полимеразы и блокирует синтез РНК. Этот антибиотик не запрещает образование новой фосфодиэфирной связи, но блокирует транслокацию РНК-полимеразы вдоль ДНК-матрицы.