Ферменты транскрипции
Ферменты и белковые факторы, участвующие в транскрипции генов прокариот
-
Фермент
Точки приложения
Функции
РНК-полимераза I
Разрывает водородные связи в молекуле ДНК и синтезирует все виды РНК на кодогенной цепи по принципу комплементарности
Обеспечивает синтез мРНК, рРНК и тРНК
Сигма-фактор
Связывается с полинуклеотидными последовательностями промотора и РНК полимеразой
Обеспечивает присоединение РНК-полимеразы к промотору и инициацию транскрипции
- Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой.
- У прокариот синтез всех видов РНК осуществляется одним и тем же ферментом. У эукариот - 3 ядерные РНК-полимеразы, митохондриальные РНК-полимеразы, хлоропластные РНК-полимеразы. Каждый вид эукариотической РНК-полимеразы обладает своими специальными функциями, то есть транскрибирует определенный набор генов.
- РНК-полимераза способна самостоятельно расплетать дуплекс ДНК, а затем его восстанавливать
- РНК-полимераза 1 участвует в синтезе рРНК
- РНК-полимераза 2 участвует в синтезе иРНК
- РНК-полимераза 3 – в транскрипции генов тРНК
- Ферменту не нужна затравка-праймер
Ферменты и белковые факторы, участвующие в транскрипции генов эукариот
Фермент |
Точки приложения |
Функции |
РНК-полимераза II |
Разрывает водородные связи в молекуле ДНК и синтезирует пре-мРНК на кодогенной цепи по принципу комплементарности |
Обеспечивает синтез мРНК |
РНК-полимераза I |
Те же, что и у РНК-полимеразы II |
Обеспечивает синтез рРНК |
РНК-полимераза III |
Те же, что и у РНК-полимеразы II |
Обеспечивает синтез тРНК |
Белки – общие факторы транскрипции |
Связываются с полинуклеотидными последовательностями боксов промотора и РНК-полимеразой II с образованием комплекса, инициирующего транскрипцию |
Обеспечивают присоединение РНК-полимеразы II к промотору и участвуют в образовании комплекса, инициирующего транскрипцию всех белок-кодирующих генов |
Белки – специфические факторы транскрипции |
Связываются с проксимальными и дистальными регуляторными полинуклеотидными последовательностями ДНК гена (контролирующими элементами), после чего взаимодействуют с компонентами комплекса, инициирующего транскрипцию |
Обеспечивают присоединение РНК-полимеразы к промотору и инициируют транскрипцию генов, контролирующих синтез специфических белков |
Интроны и экзоны. Основные характеристики интронов.
У прокариот ген – состоит из экзонов (полицистронный)
У эукариот – из экзонов и интронов
Процессинг (созревание РНК) у эукариот: 1. Кэпирование – на 5`-конце (7-метилгуанозин); 2. Вырезание интронов и сплайсинг (сшивание) экзонов; 3. Полиаденилирование (образование поли-А-А-А хвоста на 3`-конце)
Интроны и экзоны являются частями генов. Экзоны кодируют белки, тогда как интроны – нет. Интроны можно рассматривать как промежуточные последовательности, тогда как экзоны будут выраженными последовательностями.
По мнению исследователей, в среднем на человеческий ген приходится 8,8 экзонов и 7,8 интронов
Экзоны являются частями ДНК, которые превращаются в зрелую мРНК. Интроны – это части генов, которые напрямую не кодируют белки. По длине интроны могут варьироваться от 10 до 1000 пар оснований.
Сейчас классифицированы четыре группы интронов:
Ядерные интроны
Интроны группы I
Интроны группы II
Интроны группы III
Иногда интроны группы III также относят к группе II, из-за схожих структур и функций. Ядерные или спалайсосомные интроны подвергаются сплайсингу при помощи сплайсосомы и малых ядерных РНК (snoRNA). В последовательности РНК, содержащей ядерные интроны, есть специальные сигнальные последовательности, которые узнаются сплайсосомой.
Интроны I, II и III групп способны к автосплайсингу и встречаются реже, чем сплайсосомные интроны. Интроны II и III группы похожи друг на друга и имеют сходную вторичную структуру. Они обладают свойствами, похожими на свойства сплайсосомы и, вероятно, является ее эволюционными предшественниками. Интроны I группы, которые случаются у бактерий и простейших, — единственный класс интронов, что требует присутствия несвязанного гуанидинового нуклеотида. Их вторичная структура отличается от вторичной структуры интронов II и III группы.
