RNK polimeraza vazifasi nima: molekulyar biologiya, biokimyo, gen injeneriyasi, va boshqa tegishli bilim bir qator o'rganadi Har bir inson, ertami-kechmi, savol so'raydi? Bu, shunga qaramay, u moddaning bir qismi sifatida yoritilgan bo'ladi, deb ma'lum hali to'liq o'rganilmagan bo'lib, juda murakkab mavzu, lekin.
umumiy ma'lumot
Bu ökaryotların va prokaryotların RNK polimeraza borligini yodda tutish zarur. birinchi yanada genlar transkripsiyonunun alohida guruh uchun mas'ul bo'lgan har biri uch turdagi bo'linadi. Bu fermentlar, birinchi, ikkinchi va uchinchi RNK polimeraza sifatida, soddaligi uchun raqamlanadi. Prokaryotlarda, tuzilishi transkripte bo'lgan nodavlat yadroviy, soddalashtirilgan diagramma ko'ra faoliyat ko'rsatmoqda. Shuning uchun, tushunarli bo'lishi uchun, iloji muomala qilinadi ökaryotlar kabi ko'p ma'lumot olish uchun. RNK, polimerazların tizimli ravishda o'xshash. Ular kamida 10 polipeptid zanjirning o'z ichiga deb hisoblanadi. Shunday qilib, RNK polimeraza 1 (transkripsiyonun) keyinchalik turli oqsillar tarjima qilingan, genlarni ishlab chiqarila boshlaydi. Ikkinchi keyinchalik oqsil tarjima qilingan stenografik genlar, shug'ullanadi. RNK polimeraza 3 alfa amatinu uchun mo''tadil sezgir turli barqaror past molekulyar og'irligi fermentlarni ko'rsatadi. Lekin biz aniq RNK polimeraza nima haqida qaror yo'q! Shunday qilib, ribonuklein kislota molekulalarining sintez bilan shug'ullanadi fermentlarni chaqirdi. matritsasi asosida faoliyat, bu DNK bog'liq RNK polimeraza, tushunarli tor ma'noda deoksiribonükleik kislota. Fermentlar tirik organizmlarning uzoq va muvaffaqiyatli ishlashi uchun muhim ahamiyatga ega. RNK polimeraza barcha hujayralar va ko'p virus topish mumkin.
o'ziga xos kuni bo'limi
RNK polimerazların ning kichik birlik tarkibiga qarab ikki guruhga bo'linadi:
- oddiy genomları genlar bir kichik sonini stenografik bilan birinchi narxlarida. Bu holda ishlash uchun murakkab tartibga solish ta'sir talab qilmaydi. Shuning uchun, bu erda faqat bitta kichik birligi iborat barcha fermentlar anglatadi. Misol sifatida bakteriyofaj RNK polimeraza va mitokondrini qo'zg'amoq mumkin.
- Bu guruh tashkil qiyin bo'lgan barcha ökaryotik RNK polimeraza va bakteriyalar o'z ichiga oladi. Ular turli genlar minglab ko'chirmoq mumkin murakkab mnogosubedinichnye oqsil komplekslari mavjud. ish paytida, bu genlar oqsil omillar va nukleotidlarning olingan qilingan me'yoriy signallarining bir qator javob.
Bunday tizimli va ishlab bo'limi ancha shartli va real vaziyat bir soddalashtirish hisoblanadi.
RNK polimeraza I nima qiladi?
Ular belgilangan edi ta'lim vazifasini ya'ni, ular eng muhim, rRNA genlar asosiy transkript. ikkinchisi ko'proq 45S-RNK nomi ostida tanilgan. Ularning uzunligi taxminan 13 000 nükleotittir. Bu 28S-RNK, 18S-5.8S RNK-RNK hosil qilinadi. Tufayli ular faqat bitta transkriptor yaratilgan ekanligiga, tana molekulalar teng miqdorda hosil bo'ladi, degan "kafolat" oladi. Shu bilan bir vaqtda RNK yaratish bevosita faqat 7000 nükleotidlerini ketadi. eslatma qolgan yadro degradatsiyaga uchragan bo'ladi. Bunday katta qoldiqning kuni ribozomlara shakllantirish, erta bosqichlarida uchun zarur, deb ishoniladi. 40 ming dona belgisi atrofida ko'rib oliy mavjudot hujayralarining bu polimerazların soni.
Bu qanday tashkil etiladi?
Shunday qilib, biz birinchi RNK polimeraza (prokaryotlarda-qurilish molekulalar) yaxshi hisoblanadi bor. Bu holda, katta kichik birlik sifatida, albatta, va boshqa yuqori molekulyar og'irligi polipeptid katta soni, aniq farq funktsional va tuzilmaviy domenlari mavjud. genlar klonlash jarayonida va ularning asosiy tuzilishini aniqlash uchun olimlar zanjirlari evolyutsion tarzda saqlanib qismlarini tomonidan belgilab berilgan. yaxshi ifoda yordamida, tadqiqotchilar, shuningdek, AQSh individual domenlar funktsional ahamiyatga haqida gapirish imkonini beradi mutasyonal tahlil o'tkazildi. ma'lumotlar tuzilmalari olingan edi xususiyatlari keyingi tahlil bilan fermentlar Assambleyasi ishlatiladigan, bu individual polipeptid zanjirning o'zgartirish sayt-qaratilgan mutagenez yordamida maqsadida, va bunday tahrirlangan amino kislotalar, pastki birlikdan. Bu alfa-amatina huzurida birinchi RNK polimeraza uning tashkil tufayli (bir rangpar zaharli qo'ziqorin olingan bir o'ta zaharli modda) munosabat emas ta'kidlandi.
faoliyat
Har ikki birinchi va ikkinchi RNK polimeraza ikki shakllarda mavjud bo'lishi mumkin. Ulardan biri muayyan transkripsiyonunu tashabbusi bilan harakat qilishi mumkin. Ikkinchi - DNK bog'liq RNK polimeraza. Bu munosabat faoliyati yirik operatsiya namoyon bo'ladi. Mavzu ko'proq o'rganib, lekin hozir biz u SL1 va UBF deb ataladi ikki nusxa ko'chirish faktorlarga bog'liq, deb bilaman. Ayniqsa, ikkinchisi - SL1 UBF mavjudligini talab esa, Tarǵibotchining bilan bevosita muloqot qilishlari mumkin, deb. eksperemental DNK-qaram RNK polimeraza kamida va ikkinchi huzurida holda transkripsiyasida ishtirok etishi mumkin, deb belgilangan qilingan bo'lsa-da. Lekin bu mexanizm normal faoliyat ko'rsatishi uchun UBF hali talab qilinadi. Nima uchun shunday? Sezilarli darajada hozirga qadar bu xatti-to'kis olmadi. eng mashhur tushuntirish biri u o'sadi va rivojlanadi qachon UBF ogohlantiruvchi rDNA transkripsiyonunun bir xil tarafdoridir, deb taklif qiladi. bosqichini dam sodir bo'lsa, u holda faoliyat minimal talab darajasi saqlab. nusxa ko'chirish omillar bir qismi uning uchun muhim emas. Bu erda shunday RNK polimeraza ishlaydi. Bu ferment vazifasi u doimo o'n yillar davomida yangilanadi tufayli qaysi organning kichik "blokli", o'qilishini qo'llab-quvvatlash imkonini beradi.
fermentlar ikkinchi guruh
Ularning faoliyat ikkinchi sinf multiprotein kompleksi preinitsiatornogo promouterlar yig'ish bilan tartibga solinadi. Eng tez-tez bu maxsus oqsillar ishida ifodalangan - aktifleştiricileri. Misol sifatida TBP hisoblanadi. Bu TFIID qismi bo'lgan omillar bog'liq. Ular - hokazo p53, SO kappa B, va bir maqsad. tartibga solish jarayonida uning ta'siri va coactivators chaqirdi oqsillarni beradi. Misollar Gcn5 bo'ladi. Nima uchun biz bu oqsillar kerak? Ular preinitsiatorny majmuasida mavjud aktivator va omillar hamkorligini sozlashingiz adapterlari sifatida xizmat qiladi. nusxa ko'chirish sodir tuzatish uchun, kerakli tashabbuskori omillar bo'lishi kerak. Ularning olti, to'g'ridan faqat bitta bo'lishi mumkin promoter bilan muloqotda bo'lishiga qaramay. Boshqa hollarda ikkinchi RNK polimeraza oldindan yaratilgan majmuasini talab qiladi. nusxa ko'chirish boshlandi saytidan faqat 50-200 juft - Bundan tashqari, bu jarayonlar davomida qo'shni proksimal elementlardir. Ular aktivator oqsillarni majburiy bir ishora o'z ichiga olgan.
xos xususiyatlari
transkripsiyasida ularning funktsional roli turli kelib chiqishi fermentlar kichik birlik tuzilishini bormi? Bu savolga aniq javob yo'q, lekin u ehtimol, ijobiy, deb ishongan. Qanday qilib RNK polimeraza ta'sir qildi? Fermentlar vazifalari oddiy tuzilishi - genlar (yoki hatto kichik bir qismi) transkripsiyonunu cheklangan soha. Misollar RNK sintezi Okazaki parchalarini primerleri bo'ladi. bakteriyalar va fajlar RNK polimerazların targibotchisi o'ziga xosligi fermentlar oddiy tuzilishi egalari va xilma-xil bo'ladi. Bu jarayon ham ko'rish mumkin DNK ko'payish bakteriyalar. Biz bu o'ylab mumkin bo'lsa-da: rivojlanishi davomida, genom T, hatto fajı o'rganib qachon murakkab tuzilishga, u turli gen nusxa ko'chirish guruhlar o'rtasida biridan ikkinchisiga o'tish takrorlandi ta'kidlandi, u topilgan bu RNK polimeraza xost uchun ishlatiladi murakkab. Bu kabi hollarda oddiy ferment ogohlantirgandan emas, deb. Bu oqibatlar bir qator shama:
- ökaryotların va bakteriyalar RNK polimeraza turli promouterlar tan ega bo'lishi kerak.
- Bu ferment turli oqsillar-muharriridan uchun o'ziga xos javob bor, deb zarur.
- RNK polimeraza ham Andoza DNK nükleotid o'ziga xos xususiyatlarini e'tirof o'zgartirish ega bo'lishi kerak. Buning uchun, protein taassurot turli foydalaning.
Bu qo'shimcha "qurilish" elementlar uchun organizmning ehtiyojlarini quyidagicha. Oqsillar to'liq o'z vazifalarini amalga oshirish uchun RNK polimeraza majmuasini yozmas yordam beradi. Bu eng uchun, amal, fermentlar murakkab tuzilishi, unda genetik axborotni batafsil dasturini amalga oshirish imkoniyatlari. Tufayli turli muammolarni, biz RNK polimeraza vakillari sharoitida bir xil kuzatish mumkin.
Qanday transkripsiyon jarayonini qiladi?
bir gen RNK polimeraza bilan hamkorlik uchun mas'ul bormi? transkripsiyonunun boshlash uchun: ökaryotlarda jarayoni yadrosida sodir bo'ladi. Prokaryotlarda, u mikroorganizmlar ichida oqadi. polimeraza o'rtasidagi munosabatlar bir-birini to'ldiruvchi urchitish individual molekulalar asosiy tarkibiy printsipi. munosabatlarga doir masalalar yuzasidan DNK shunchaki bir andoza va nusxa davomida o'zgarmaydi, deb aytish mumkin. DNK yaxlit fermenti ekan, narsa, ayniqsa, gen bo'lishi mumkin, bu polimer uchun mas'ul, deb, ma'lum bo'lgan, lekin u juda uzoq vaqt bo'ladi. Biz DNK 3,1 milliard nukleotid qoldiqlarini o'z ichiga unutmasligimiz kerak. RNK har turi uning DNKni javob Shuning uchun, ko'proq tegishli, deb aytish uchun. polimeraza reaktsiya oqimi uchun energiya va ribonukle-ozidtrifosfato substratlar kerak. har qanday ribonukleozidmonofosfatami o'rtasida 3 ', 5'-fosfodiester rishtalari hosil bo'lsa. Molekula RNK sintezi ayrim DNK-ketliklar (ish beruvchilar) bilan boshlanadi. jarayon oxir-saytlari (natija) da yakun yasaydi. Bu erda ishtirok sayt transkripsiyonel deyiladi. prokaryotlarda kodi necha dona ham ega mumkin ökaryotlarda, odatda, faqat bitta gen bor. Har bir transkripsiyonel uninformative maydoni bor. Ular yuqorida aytib o'tilgan transkripsiyonel tartibga solish omillar bilan o'zaro aniq nukleotid ketliklar joylashgan.
Bakterial RNK polimeraza
Bu mikroorganizmlar bir ferment mRNA, rRNA va tRNA sintezi uchun javobgar bo'ladi. o'rtacha polimeraza molekulasi bir taxminan 5 pastki birliklarni ega. Bu ikki sifatida ulash a'zolari dimer xizmat qiladi. sintez qo'zg'atish jalb yana bir kichik birlik. DNK bilan muloqot qilish uchun o'ziga xos bo'lmagan ferment tarkibiy qismi ham bor. Va so'nggi kichik birligi ishchi shaklida RNK polimeraza olib kelmoqda. Bu ferment molekulalari bir "ochiq" bakteriyalar sitoplazmada navigatsiya emas, deb qayd etdi. RNK, polimerazların ishlatiladi bo'lsa, keyin ular non-maxsus DNK viloyatlariga bog'lab, faol Promouter ochildi qadar kutmoqda. mavzu chalg'ir A bit, uni bakteriyalar oqsillar va ribonuklein kislotasi polimeraza o'z ta'sirini o'rganish juda qulay ekanini aytgan bo'lishi kerak. ularni rag'batlantirish yoki shaxsiy elementlar inhibisyonuna ustida tajriba qilish uchun, ayniqsa qulay. ularning yuqori ko'paytirish darajasi bo'lishi mumkin tufayli nisbatan tez kerakli natijaga erishmaguncha. Taassufki, inson o'rganish bizning tarkibiy xilma-xilligi uchun bunday tezlik tufayli amalga oshirilgan bo'lishi mumkin emas.
RNK polimeraza turli shakllarda "qo'lga"?
Bu mantiqiy xulosaga maqola keladi. Asosiy e'tibor ökaryotlar qaratildi. Lekin hali ham archaea va viruslar bor. Bas, siz e'tibor bir oz va hayot bu shakllarini to'lash istayman. Arxey eonining muhim faoliyat RNK polimerazların faqat bir guruh bor. Lekin bu uch birlashmalari ökaryotlar bilan xususiyatlari juda o'xshaydi. Ko'pchilik olimlar, biz aslida bittaga ixtisoslashgan polimerazların bir evolyutsion ajdodlarsiz, nimani ko'rish mumkin taklif qilingan. Bu, shuningdek, qiziq, va viruslar tuzilishi. ilgari yozilgan kabi emas, balki bu organizmlarning barcha o'z polimeraza ega. U qaerda, bu bitta kichik birligi hisoblanadi. Bu virusli fermentlar o'rniga murakkab RNK tuzilmalari, DNK polimerazların olingan deb hisoblanadi. tufayli turli amalga oshirish bir berilgan biologik mexanizmi javob mikroorganizmlarning bu guruh turli-da.
xulosa
Taassufki, insoniyat hali genom tushunish uchun zarur bo'lgan vsoy zarur ma'lumotga ega emas. Va bu faqat u qilgan edi! Deyarli barcha kasalliklar asosan faqat bir genetik asosi - bu doimiy bizga hokazo infektsiyalari va muammolarni beradi viruslar, ayniqsa amal qiladi. eng murakkab va bedavo kasalliklar - ular aslida, to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita inson genomunun bog'liq, shuningdek, mavjud. Biz o'zlari ham tushunish o'rganish va muammolarni va kasalliklar ko'p sonli manfaati uchun bu bilim amal qachon shunchaki mavjud bo'lmaydi. Endi o'tmishda, Chechak, vabo kabi ko'plab oldindan dahshatli kasalliklar. svinka, ko'k yo'tal borish uchun tayyor Getting. Biz sizga javob topish kerak, turli muammolar ham katta raqami bilan duch chunki Lekin, dam olish emas. buni yog'adiganga chunki u, topgan bo'ladi.