Bioszintézise RNS 1
A genetikai információ áramlását ismert gén kifejeződését. Ez magában foglalja a transzkripciós folyamatot - messenger RNS bioszintézis (és más típusú celluláris RNS) a DNS-molekula. és a fordítási folyamatot - fehérje bioszintézise mRNS. azaz DNS genetikai információ révén valósul programozható fehérje mRNS-szintézist. végső soron meghatározza a fenotípusos jellemzőiben élő szervezetekre. A becslések szerint mintegy 90-95% -a a DNS-t E. coliban expresszáltuk mRNS. Bár a legtöbb ez utóbbi nem kódol fehérjét szintézist; egy kis darab DNS kódolja a szintézisét két más celluláris RNS-t. azaz rRNS és tRNS. Átírás. annak ellenére, hogy a látszólagos hasonlóságot replikáció. különösen a kémiai mechanizmust, az irányt a szintézise és alkalmazása a mátrixban. számú jellemzői: nincs szükség a szintézis primer nem használja fel a DNS-molekula. és csak az egyes rövid szegmensek (egyedi gének vagy géncsoportok), és végül van szükség, mert csak az egyik a DNS-szálak templátként. amely teljesen megmarad (a DNS replikációhoz, ez visszamarad félúton). Humán Genom minden egyes cella áll 3,5 • szeptember 10 bázispár; ezek kódolják több mint 1,5 • június 10 génpárok. Azonban a rendelkezésre álló adatok számát és különböző fehérjék az emberi szervezetben (mintegy 100000) azt jelzik, hogy egy jelentős része az emberi genom nem íródik át, és ezért nem fordítják le a aminosavszekvenciája fehérjék. Az is ismert, hogy egy bizonyos részét az emberi genom nem transzlálódó végez szabályozási funkciót a génexpresszióban. A DNS-molekula megkülönböztetni, kivéve egyedi, nem ismétlődő szekvenciák tartalmazó kódoló géneket. annyi ismétlődő szekvenciákat (ismétlés), a biológiai jelentősége azonban még nem tisztázott (lásd. alább).
Jelenlegi ötleteket a mechanizmus az RNS-szintézis a sejtekben nagy részben az a felismerés 1960-ban két amerikai laboratóriumokban (Hurwitz, J. és S. Weiss.) Specifikus enzim - RNS-polimeráz. katalizáló RNS-szintézis a szabad nukleozid. Az enzim igényli Mg 2+ vagy Mn 2+ iont, és az egyidejű jelenléte mind a 4 típusú ribonukleozid trifoszfátok (ATP. GTP, CTP és UTP). A legmeglepőbb jellemzője az enzim volt, hogy a nukleotidok beépülését az RNS-nek van egy hely predobrazo fürdőt DNS-templáthoz. A gondos vizsgálata a mechanizmus az RNS-szintézis, amely RNS-polimeráz. is nevezünk egy olyan DNS-függő RNS-polimeráz (transzkriptáz), azt találtuk, hogy predobrazovannoy DNS-molekula. szükséges a polimerizációs reakciót. teljesen meghatározza a szekvencia ribonukleotidok az újonnan szintetizálódott RNS-molekula. Más szóval, a DNS-t mátrixot úgy hozzuk létre komplementer poliribonukleotidot, egy példányát a primer DNS szerkezetét. azzal az egyetlen különbséggel, hogy ahelyett, timidilsavvá Nucleo-Chida DNS-t RNS tartalmazza uridilsav nukleotid. RNS szintézis reakciót általában az alábbi képlettel ábrázolható:
A szintetizált RNS-molekula egyedi mononukleotidok, mint a DNS-t. kapcsolt 3'-5'-foszfodiészter hidak. Továbbá, a hatásmechanizmusa az enzim RNS-polimeráz nagyjából egybeesik, hogy a DNS-polimeráz: szintézist is végbemegy az irányba 5 „-> 3” szála az RNS egy polaritással ellentétes predobrazovannoy DNS-lánc. Ugyanakkor szignifikáns különbség. RNS-polimeráz az E. coli az előnyös működtetni jelenlétében natív kettős szálú DNS-t; mind in vitro kísérletek másolt DNS szál RNS-polimeráz; át in vivo, valószínűleg csak egy DNS-szál. Ez azt sugallja, hogy az RNS-polimeráz kötődik egy natív DNS-lánc egy bizonyos ponton, ami kisimulás kettős-helikális struktúra egy korlátozott területen, ahol az RNS-szintézist történik. Az adatok azt mutatják, hogy az E. coli, a legvalószínűbb, van egy DNS-függő
függő RNS-polimeráz. szintézisét katalizáló minden típusú celluláris RNS.
RNS-polimeráz az E. coli-t részletesen tanulmányozták. Ez oligomer enzim. álló két azonos # 945; -subunits (molekulatömeg 36000.), Két különböző # 946; (# 946; 1 és # 946 ;. 2) alegységből (molekulatömege rendre 151000 és 155000), # 969-alegység (molekulatömeg 11.000.), És # 963-alegység; összesen mól. enzim tömege mintegy 390000 Úgy tartják, hogy a függvény # 963 alegység (# 963;-faktor) - specifikus felismerési hely a DNS-templát. úgynevezett promoter. , amelyhez az RNS-polimeráz. Az eredmény egy úgynevezett nyitott komplex enzimet, a DNS-sel. két-szálú DNS-szerkezetet ismertet ( „megolvad”). Ezután az egyik DNS-szál. sablonként. mRNS szintetizálódik; szintézis befejeződik egy bizonyos ponton a végén a gén vagy megszakított hatására specifikus fehérjék. Egy másik enzim alegységeket attribútum megindítását RNS bioszintézis funkció (# 945; alegység) és egy fő katalitikus funkciója (szubsztrátok kötődését és szintézisét nyúlás) - # 946; alegység. Ezen túlmenően, ez megnyitja számos fehérjét. vesz részt a mechanizmus az RNS-szintézis a sejtben. Különösen azt természetének vizsgálatára represszor fehérjék és terminátor fehérje (# 961;-faktor). Az utóbbi képes reverzibilisen kötődnek a DNS-lezáró részek (úgy nevezett transzkripciós stop-jelek), vágási művelet az RNS-polimeráz. Hiányában ez a fehérje, amelyet kizárólag a hosszú RNS-lánc.
Eukariótákban látható három különböző RNS-polimeráz (I, II, és III) a nagy molekulatömegű (500.000 600.000), amelyek mindegyike van felruházva egy adott funkciót. RNS-polimeráz I szintéziséért felelős csak riboszomális RNS (rRNS), vagy inkább egyetlen preribosomnogo RNS-transzkriptum, prekurzor 5,8S, 18S, és 28S rRNS; az enzim kötődik a másik promoter régiók. RNS-polimeráz-II - fő enzim. szintézisét katalizálja a hírvivő RNS (mRNS). Ő van felruházva képes felismerni a számtalan promóter régiók, amelyek közül számos speciális kulcs a szekvenciát, amelyet azok a helyek (helyek) kötő fehérje transzkripciós faktorok. RNS polimeráz III előnyösen szintézisét katalizálja transzfer RNS (tRNS), és 5S rRNS és egyéb kis molekulatömegű RNS-t egy adott funkciót. Eukariótákban az RNS-polimeráz működését számos szabályozó fehérjék (transzkripciós faktorok), kombinálva az enzim az egységes transzkripciós komplex. Különösen a nyitott típusú transzkripciós faktorok J, aktív csak dimerek azonos (J1J1 vagy J2J2) vagy különféle dimerek (J1J2); Ezen tényezők vannak kódolva külön gének önmagukban, és indítsa el a munka több gének. sejtosztódásban. Ennek eredményeként a génmutációt. kódoló transzkripciós faktorok szintézisének, kötési erő meredeken emelkedik J-faktorok DNS. általában ami szabályozatlan tumorsejtek növekedését.
