Ініціація транскрипції рнк-полімеразою іі
Збирання преініціаторного комплексу є першою подією процесу ініціації. Схему будови комплексу наведено на рис. 6: ДНК (базальний промотор) довжиною приблизно 70 пар основ обгортає білкові компоненти РІС. При цьому промоторна ДНК зв’язана головним чином із базальними факторами транскрипції, не з полімеразою: зажим, що формується щелепами полімерази (рис. 1) не дозволяє розміститися дволанцюговій ДНК у щілині поблизу від активного центру.
На першому етапі ініціації утворюється закритий преініціаторнийкомплекс (рис. 7).
Наступна подія – утворення відкритого комплексу – локальне плавлення ДНК за рахунок геліказної активності TFIIH. Нематричний ланцюг після цього захоплюється фактором TFIIF, матричний – занурюється в активний центр, де взаємодіє також із N-кінцевою частиною TFIIВ. Починається синтез короткого первинного транскрипту, коротка гібридна подвійна спіраль стабілізується тим самим N-кінцевим доменом TFIIВ, який при цьому блокує канал виходу РНК.
На наступному кроці спрацьовує кіназна активність TFIIH: відбувається фосфорилювання, яке є точкою перемикання ініціації на елонгацію. CTD втрачає зв’язок із базальними факторами транскрипції, які дисоціюють від полімерази – відбувається очищення промотора. РНК-полімераза продовжує синтез РНК, а частина базальних факторів може залишатися на базальному промоторі й ініціювати зв’язування іншої полімерази.
Рис. 7. Процес ініціації транскрипції РНК-полімеразою ІІ.
Після термінації транскрипції РНК-полімераза зв’язується з TFIIF, який рекрутує специфічну фосфатазу – відбувається дефосфорилювання CTD, і полімераза вступає в новий робочий цикл.
РНК-полімерази І і ІІІ
Ініціація транскрипції генів рибосомної РНК
Система ініціації транскрипції РНК-полімеразою І виглядає значно простіше. Промотор кожного кластера генів рибосомної РНК (рис. 8) містить два елементи послідовності: кор-елемент у зоні стартової точки та UCE (Upstream Control Element) на відстані приблизно 100 пар основ від старту. Ініціація залежить від двох транскрипційних факторів: UBF (Upstream Binding Factor) і SL1,останній позначають іноді як TFIB.
Зв’язування UBF є передумовою ініціації, але цей фактор не має високої специфічності щодо елементів промотора: він зв’язується будь де в межах рибосомного кластера. Димери UBF містять у своїй структурі HMG-бокси, які сприяють вигинам ДНК. У результаті зростає імовірність наближення у просторі двох елементів промотора, з якими специфічно взаємодіє SL1. Цей фактор є аналогом фактора TFIID РНК-полімерази ІІ: він містить ТВР і певний специфічний набір асоційованих з ним факторів, від яких і залежить спорідненість SL1 до промотора рибосомного кластера. SL1 рекрутує до промотора РНК-полімеразу І, яка починає синтез попередника рРНК.
Отже, для РНК-полімерази І виконується та сама закономірність, що й для РНК-полімерази ІІ: незалежно від присутності чи відсутності ТАТА-боксу (який відсутній у промоторі RNAPI), ТВР має бути обов’язковим компонентом преініціаторного комплексу, сприяючи організації промоторної ДНК навкруг полімерази. Ця закономірність зберігається також і для РНК-полімерази ІІІ.
Рис. 8. Ініціація транскрипції РНК-полімеразою І.