Informácie

Podjednotka RNA polymerázy Sigma: transkripčný faktor, koenzým alebo čo?

Podjednotka RNA polymerázy Sigma: transkripčný faktor, koenzým alebo čo?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pri štúdiu prokaryotickej transkripcie sa zdá, že α2Jadrový enzým ββ'ω + sigma (σ) podjednotka obsahujú „holoenzým“ potrebný na prokaryotickú transkripciu. V tradičnej enzýmovej nomenklatúre by to znamenalo, že α2ββ'ω je „apoenzým“ a že sigma podjednotka je kofaktor alebo koenzým. Nepodarilo sa mi však nájsť žiadne zdroje, ktoré by objasňovali, či sigma faktor je alebo nie je skutočne koenzým (nie kofaktor, pretože ten musí byť neorganický), a ak nie, čo to vlastne je a prečo. Ocenili by sme akékoľvek objasnenie.


Nie

Nemyslím si, že by niekto nazval sigma faktor bakteriálnej RNA polymerázy - alebo vlastne akýkoľvek iný proteín - kofaktor alebo koenzým, podskupina kofaktorov, ktoré sú organické (pôvodný plagát sa mýli vo svojom vyhlásení o kofaktoroch, alebo aspoň jedna renomovaná učebnica s ním nesúhlasí).

Toto tvrdenie by som mohol odôvodniť citovaním definície z vyššie uvedenej časti:

„Katalytická aktivita mnohých enzýmov závisí od prítomnosti malé molekuly nazývané kofaktory, hoci presná úloha sa líši v závislosti od kofaktora a enzýmu.

tým, že proteíny ako sigma faktor nie sú malé.

Pre mňa je však zaujímavejšie a pre naivného čitateľa užitočnejšie uviesť niekoľko všeobecných poznámok o definíciách v biochémii a molekulárnej biológii.

Na čo sú dobré definície?

Definície pojmov sú užitočné pre vedeckú diskusiu alebo argumentáciu, aby umožnili zúčastneným uistiť sa, že hovoria o tej istej veci. Často vznikajú v štádiu vedy, keď sa veci kryštalizujú po období neistoty alebo nejasnosti. Napriek tomu im môže chýbať presnosť. Kofaktor znamená len „niečo iné, čo je potrebné pre fungovanie určitých enzýmov“ – biológia nie je fyzika.

Definície sú užitočné aj pre študentov a ich učiteľov. Umožňujú študentom pokúsiť sa vytvoriť si racionálny obraz o predmete, ktorý je pre nich nový. Umožňujú učiteľom systematizovať predmet (alebo lenivo nastaviť MCQ typu rote-learning namiesto toho, aby žiadali študentov, aby veci vysvetlili).

Pre nového študenta v tomto odbore môže byť užitočné nahliadnuť do glosárov, ako sú napríklad slovníky Molecular Cell Biology, Molecular Biology of the Cell a Pearson's Biological Glossary.

Aké sú hranice definícií?

Problém v rýchlo rastúcej oblasti, akou je moderná molekulárna biológia, je v tom, že obdobie rozhodovania – keď starí muži môžu vytvárať výbory na pomenovanie vecí – len zriedka trvá. Biológia je anarchická a prichádzajú nové veci, ktoré sa nezmestia do úhľadných dier pre holuby, ktoré boli tak starostlivo zostavené. Ani anarchistov alebo revolucionárov to nezaujíma. Nájdu nové veci, opíšu ich a potom pokračujú v ďalšom experimente. Prečo tráviť čas čítaním včerajších novín?

Problém pre študenta však nastáva, keď zistí, že všetko nezapadá do úhľadných kategórií, ktoré sa naučil, že existuje svet za laktátdehydrogenázou a kovovými proteázami.

Faktory Sigma – aký je problém pri ich kategorizácii?

„Klasické enzýmy“ študované v ranej biochémii katalyzovali jednoduché chemické reakcie medzi malými molekulami. Katalýza sa však vyskytuje aj v zložitejších polymerizačných procesoch, ako je syntéza nukleových kyselín a proteínov, ktoré majú zložitosť opakovania pozdĺž polymérneho substrátu a potrebu špecifického začiatku a konca pozdĺž tohto substrátu. Ukazuje sa, že skôr ako enzýmy, ako je RNA polymeráza, sú jediným katalytickým proteínom, sú v komplexe s inými proteínmi, ktoré sú nevyhnutné pre niektoré z týchto funkcií. V prípade proteínov, ako je sigma faktor(y), je to komplikované skutočnosťou, že tieto pomocné proteíny nezostávajú trvalo spojené s katalytickou proteínovou podjednotkou.

Plagát vo svojom názve kladie otázku, či je sigma faktor transkripčným faktorom. Odpoveď na túto otázku je áno... a nie. A nazývať to transkripčným faktorom naozaj veľmi nepomáha. Áno, je to transkripčný faktor, pretože je nevyhnutný pre transkripciu a rôzne sigma faktory môžu poskytnúť určitú špecifickosť bakteriálnej transkripcii. Nie, pretože termín transkripčný faktor sa používa hlavne pre oveľa špecifickejšie proteíny v eukaryotoch, ktoré fungujú dosť odlišným spôsobom.

ako to nazvať? A podjednotka enzýmu, postačuje pre Berg a kol.. An príslušenstvo bielkoviny by možno mohli niečo pridať. S pomenovaním si však nelámte hlavu, naučte sa, ako to funguje.

Postscript: Ďalšie neplodné terminologické spory, ktorým sa možno budete chcieť vyhnúť

  1. Prečo sa NAD považuje za koenzým a ATP za ko-substrát?
  2. Prečo je to epidermálny rastový faktor, nie epidermálny rastový hormón?
  3. Prečo sa nazýva vitamín D, keď je to vlastne hormón?
  4. Mal by sa termín molekula aplikovať na dvojvláknovú DNA alebo jednotlivé reťazce?
  5. Ako dlho musí byť oligopeptid, kým sa nazýva polypeptid alebo proteín?

Niet pochýb o tom, že existujú ďalšie, ktoré som vynechal a ktoré možno nájsť v archíve zoznamu.


RNA polymerázový sigma faktor sigA

<p>Skóre anotácie poskytuje heuristickú mieru obsahu anotácie položky UniProtKB alebo proteómu. Toto skóre <strong>nemôže byť</strong> použité ako miera presnosti anotácie, pretože nemôžeme definovať 'správnu anotáciu' pre žiadny daný proteín.<p><a href='/help/annotation_score' target='_top'> Viac. </a></p> - Experimentálny dôkaz na úrovni proteínu i <p>Toto označuje typ dôkazu, ktorý podporuje existenciu proteínu. Všimnite si, že dôkaz „existencie proteínu“ neposkytuje informácie o presnosti alebo správnosti zobrazenej sekvencie (sekvencií).<p><a href='/help/protein_existence' target='_top'>Viac. </a></p>

Ak chcete zobraziť obsah, vyberte sekciu vľavo.


Pokroky v bakteriálnej fyziológii dýchania

Yann S. Dufour, Timothy J. Donohue, in Advances in Microbial Physiology, 2012

2.2.3 Alternatívne faktory sigma

Bakteriálne sigma faktory sa funkčne líšia od iných transkripčných faktorov niekoľkými spôsobmi: (i) sú disociovateľnými podjednotkami ribonukleovej kyseliny (RNA) polymerázy, (ii) riadia RNA polymerázu na rozpoznanie špecifických bipartitných promótorových DNA sekvencií a (iii) aktívne podporujú proces iniciácie transkripcie (Helmann, 2002 Paget & Helmann, 2003 Wösten, 1998). Baktérie majú hlavnú domácu sigma podjednotku, ktorá je zodpovedná za transkripciu väčšiny promótorov (podobne ako E. coli σ70), ale vyvinuli sa rôzne alternatívne sigma faktory smerujúce RNA polymerázu k určitým súborom promótorov (Gruber & Gross, 2003 Kazmierczak, Wiedmann, & Boor, 2005). To znamená, že alternatívne sigma faktory poskytujú ďalšiu stratégiu na reguláciu aktivity génovej transkripcie zmenou afinity RNA polymerázy k promótorovým sekvenciám, a tým indukujú veľké zmeny v globálnych transkripčných vzorcoch. Alternatívne sigma faktory sú rozdelené do dvoch hlavných rodín: σ70-rodina, skupina, ktorá vykazuje vysokú štrukturálnu homológiu s housekeeping sigma faktormi (Helmann, 2002 Paget & Helmann, 2003 Staroń et al., 2009), a nesúvisiaca σ 54 - rodina, ktorá sa spolieha na ďalší transkripčný faktor závislý od ATP na spustenie transkripcie na promótore (Buck, Gallegos, Studholme, Guo, & Gralla, 2000 Merrick, 1993). σ70-rodina sigma faktorov bola rozdelená do štyroch skupín na základe štruktúry proteínovej domény a konzervácie aminokyselinovej sekvencie (Paget & Helmann, 2003). Faktory sigma skupiny I pozostávajú z faktorov sigma pre domácnosť, o ktorých je známe, že pri testovaní sú nevyhnutné pre životaschopnosť. Alternatívne sigma faktory v skupinách II a III sú veľmi podobné v sekvencii aminokyselín ako v skupine I, ale sú často nevyhnutné pre rast v laboratórnych podmienkach. Napriek tomu sa alternatívne sigma faktory skupiny II a III podieľajú na rôznych bunkových procesoch, ako je vývoj, všeobecná stresová reakcia alebo virulencia. Sigma faktory v skupine IV boli rozpoznané len pred asi 20 rokmi, ale teraz je známe, že sú najväčšou a najrozmanitejšou skupinou sigma faktorov s viac ako 40 podskupinami identifikovanými fylogenetickou analýzou sekvenovaných bakteriálnych genómov (Staroń et al., 2009). . Zdá sa, že faktory sigma skupiny IV majú obmedzené a špecifické funkcie, ktoré sa často týkajú extracytoplazmatických stresov (faktory sigma skupiny IV sa tiež označujú ako extracytoplazmatické faktory). V tejto úlohe sú sigma faktory skupiny IV dôležitými zložkami bakteriálnych sietí prenosu signálu (Staroń et al., 2009).

Rovnako ako v iných dráhach prenosu signálu existujú mechanizmy na kontrolu aktivity alternatívnych sigma faktorov skupiny IV. Tieto sigma faktory sú najčastejšie kontrolované príbuznými anti-sigma faktorovými proteínmi, ktoré sa viažu a sekvestrujú sigma faktory, kým signál nespustí uvoľnenie (Helmann, 1999 Hughes & Mathee, 1998) (obr. 1.1 C). Anti-sigma faktory často obsahujú signálnu vstupnú doménu, ktorá sníma signál prostredníctvom väzby ligandov, interakcií s inými proteínmi alebo chémiou bočných reťazcov, a anti-sigma faktorovú doménu, ktorá špecificky interaguje s jej príbuzným sigma faktorom (Helmann, 1999 Hughes & Co. Mathee, 1998). Anti-sigma faktory môžu tiež obsahovať transmembránové domény, pravdepodobne na prenos extracelulárneho signálu a kontrolu aktivity ich príbuzného sigma faktora skupiny IV v cytoplazme. Všeobecný dizajn systému sigma / anti-sigma faktora je analogický s dvojzložkovým dizajnom systému s výnimkou toho, že signál sa nejakým spôsobom prenáša prostredníctvom interakcií proteín-proteín namiesto fosforylačnej kaskády. Podobne ako dvojzložkové systémy, modulárna organizácia rôznych proteínových domén vytvára veľký kombinatorický priestor dostupný prostredníctvom rekombinácie proteínových domén (Staroń et al., 2009).


Charakteristické štrukturálne vlastnosti

Zarovnanie sekvencií členov rodiny σ 70 odhaľuje štyri zachované oblasti, ktoré možno ďalej rozdeliť na podoblasti (obrázok 2) [5]. Iba oblasti 2 a 4 sú dobre konzervované u všetkých členov rodiny σ 70 a zahŕňajú podoblasti zapojené do väzby na komplex jadrovej RNA polymerázy, rozpoznávanie promótora -10 a -35 (regióny 2.4 a 4.2, v tomto poradí) a promótora topenie (oblasť 2.3). Veľká časť oblasti 1 je zachovaná len medzi primárnymi a úzko súvisiacimi faktormi σ (skupiny 1 a 2) a zdá sa, že oblasť 1 funguje pri antagonizácii DNA-väzbovej aktivity faktora σ. Oblasť 3, ktorá sa prakticky nevyskytuje v faktoroch ECF σ, zahŕňa podoblasť 3.0 (predtým pomenovanú 2.5), ktorá interaguje s DNA upstream od prvku -10 v určitých promótoroch „extended-10“, ktorým chýba prvok -35 [9,10]. . Lineárne rozdelenie faktorov σ 70 na funkčne odlišné oblasti je do značnej miery potvrdené nedávnymi štrukturálnymi údajmi, ktoré odhalili, že primárne faktory σ majú tri flexibilne spojené kompaktné domény, σ2, σ3 a σ4, ktoré zahŕňajú oblasti 2, 3 a 4 [10].

Štrukturálne charakteristiky E. coli σ 70. (a) Proteínová sekvencia bola rozdelená do štyroch oblastí na základe konzervácie sekvencie s inými členmi rodiny σ 70. Zvyšky v karboxy-terminálnej časti oblasti 4 (subregión 4.2) tvoria motív helix-turn-helix, ktorý je v kontakte s -35 elementom promótora. Zvyšky z konzervovaných oblastí 2 a 3 spolupracujú na sprostredkovaní rozpoznávania oblasti -10 a topenia DNA. Zvyšok v amino-koncovej časti oblasti 3 (3.0) je v kontakte s konzervovaným motívom TG v rozšírenom -10 elemente určitých promótorov, ktoré nevyžadujú oblasť -35. Zvyšky z a helixu v oblasti 2, ktorá zodpovedá konzervovaným podoblastiam 2.3 a 2.4, úzko interagujú s prvkom -10. Predpokladá sa, že podoblasť 2.3 interaguje primárne s jednovláknovou DNA v otvorenom komplexe (prerušovaná šípka). Tri domény faktora σ pozorované röntgenovou kryštalografiou (σ2, σ3 a σ4) sú uvedené pod lineárnou štruktúrou. Všimnite si, že proteínové domény úzko korešpondujú (aj keď nie presne) s oblasťami priradenými porovnaním sekvencií. (b) Model interakcie holoenzýmu RNA polymerázy (obsahujúceho β,β', dve α a ω jednu podjednotku okrem faktora σ) s promótorovou DNA. Model je založený na kryštalografickej analýze σ domén, holoenzýmu a komplexov DNA holoenzýmového modelu [10,14,15,25]. Hlavné funkčné domény faktora σ sú znázornené tmavosivou farbou. Tučná šípka označuje smer transkripcie. Aj keď templátový reťazec v transkripčnej bubline prechádza pod jednotkou β a σ2 je dráha DNA znázornená po celej jej dĺžke. Upravené z [21].

Kryštalická štruktúra σ2 doména bola vyriešená pre dva primárne faktory σ (σ 70 z E. coli a σ A z Thermus aquaticus) [10,11] a jeden faktor σ ECF (σ R z S. coelicolor) [12]. Odpočítanie nekonzervovaného regiónu, ktorý sa vyskytuje medzi subregiónmi 1.2 a 2.4 v niektorých primárnych faktoroch σ, každý σ2 doména pozostáva zo zväzku troch α helixov, ktorý je prakticky identický vo všetkých troch analyzovaných štruktúrach. Druhá špirála tohto zväzku je hlavným bodom kontaktu s coiled-coil doménou v β' podjednotke jadrového RNA polymerázového komplexu [13]. Tretia špirála zväzku obsahuje konzervované zvyšky pozdĺž jednej strany, ktoré sa podieľajú na topení DNA a na rozpoznávaní promótorového prvku -10 (obrázok 2b).

Hodnota σ3 doména, ktorá je menej konzervovaná medzi členmi rodiny σ 70 a chýba v faktoroch ECF σ, je tiež doménou troch helixov, ktorej prvá helix obsahuje zvyšky, ktoré sa podieľajú na kontaktovaní DNA pred rozšírenými -10 promótormi [10 ]. Hodnota σ4doména má dva páry α helixov, pričom karboxy-terminálny pár tvorí motív helix-turn-helix, ktorý kontaktuje promótorovú DNA v oblasti od -30 do -38 [10,14]. Veľkolepé kryštalografické pohľady získané nedávno na faktor σ 70 v komplexe holoenzýmov [14,15] odhalili, že σ2, σ3 a σ4domény siahajú cez širokú oblasť RNA polymerázy s rozhraním medzi komplexom jadra a σ 70 viac ako 8000 Á2. Tiež bola odhalená medzera približne 45 Á medzi σ3 a σ4 domény, zachytené 33-zvyškovým linkerom ("σ34 linker'), ktorý sa prekvapivo pohybuje blízko aktívneho miesta RNA polymerázy a cez kanál, z ktorého rastúci transkript opúšťa komplex RNA polymerázy pred spojením s σ4 domény.


Sťažnosť DMCA

Ak sa domnievate, že obsah dostupný prostredníctvom webovej lokality (ako je definované v našich Zmluvných podmienkach) porušuje jedno alebo viacero vašich autorských práv, upozornite nás na to písomným oznámením („Oznámenie o porušení“), ktoré obsahuje informácie opísané nižšie, určenému agent uvedený nižšie. Ak Varsity Tutors podnikne kroky v reakcii na Oznámenie o porušení, v dobrej viere sa pokúsi kontaktovať stranu, ktorá takýto obsah sprístupnila, prostredníctvom najaktuálnejšej e-mailovej adresy, ktorú táto strana poskytla Varsity Tutors.

Vaše Oznámenie o porušení môže byť preposlané strane, ktorá sprístupnila obsah, alebo tretím stranám, ako je ChillingEffects.org.

Upozorňujeme, že budete niesť zodpovednosť za škody (vrátane nákladov a poplatkov za právne zastupovanie), ak nepravdivo označíte, že produkt alebo aktivita porušuje vaše autorské práva. Ak si teda nie ste istí, že obsah, ktorý sa nachádza na webovej lokalite alebo na ktorý odkazuje, porušuje vaše autorské práva, mali by ste najprv zvážiť kontaktovanie právnika.

Ak chcete podať oznámenie, postupujte podľa týchto krokov:

Musíte zahrnúť nasledovné:

Fyzický alebo elektronický podpis vlastníka autorských práv alebo osoby oprávnenej konať v ich mene Identifikácia autorského práva, o ktorom sa tvrdí, že došlo k jeho porušeniu, dostatočný popis povahy a presného umiestnenia obsahu, o ktorom tvrdíte, že porušuje vaše autorské práva detail, ktorý umožní učiteľom Varsity nájsť a pozitívne identifikovať tento obsah, napríklad požadujeme odkaz na konkrétnu otázku (nielen názov otázky), ktorá obsahuje obsah a popis ktorej konkrétnej časti otázky – obrázok, odkaz, text atď. – vaša sťažnosť sa týka vášho mena, adresy, telefónneho čísla a e-mailovej adresy a vaše vyhlásenie: (a) že sa v dobrej viere domnievate, že použitie obsahu, o ktorom tvrdíte, že porušuje vaše autorské práva nemáte oprávnenie zo zákona alebo od vlastníka autorských práv alebo takého zástupcu vlastníka (b) že všetky informácie uvedené vo vašom Oznámení o porušení sú presné a (c) pod hrozbou trestu za krivú prísahu, že buď vlastník autorských práv alebo osoba oprávnená konať v ich mene.

Zašlite svoju sťažnosť nášmu určenému zástupcovi na adresu:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, suita 300
St. Louis, MO 63105


Burgess, R. R., Travers, A. A., Dunn, J. J. a Bautz, E. K. F., Príroda, 221, 43 (1969).

Khesin, R. B., Shemyakin, M. F., Gorlenko, Zh. M., Bogdanova, S. L. a Afanaseva, T. P., Biokhimiya, 27, 1092 (1962).

Geiduschek, E. P., Snyder, L., Colvill, A. J. E. a Sarnat, M., J. Mol. Biol., 19, 541 (1966).

Naono, S. a Gros, F., Cold Spring Harbor Symp. Kvant. Biol., 31, 363 (1966).

Cohen, S. N., Maitra, U., a Hurwitz, J., J. Mol. Biol., 26, 19 (1967).

Khesin, R. B., Gorlenko, Zh. M., Shemyakin, M. F., Bass, I. A., a Prozorov, A. A., Biokhimiya, 28, 1070 (1963).

Joyner, A., Isaacs, L. N., Echols, H. a Sly, W. S., J. Mol. Biol., 19, 174 (1966).

Taylor, K., Hradecná, Z. a Szybalski, W., Proc. US Nat. Akad. Sci., 57, 1618 (1967).

Gage, L. P. a Geiduschek, E. P., J. Mol. Biol., 30, 435 (1967).

Bolle, A., Epstein, R. H., Salser, W. a Geiduschek, E. P., J. Mol. Biol., 33, 339 (1968).

Haselkorn, R., Vogel, M. a Brown, R. D., Príroda, 221, 836 (1969).

Geiduschek, E. P. a Sklar, J., Príroda, 221, 833 (1969).

Khesin, R. B., Shemyakin, M. F., Gorlenko, Zh. M., Mindlin, S. Z., a Ilyina, T. S., J. Mol. Biol., 42, 401 (1969).

Travers, A. A. a Burgess, R. R., Príroda, 222, 537 (1969).

Walter, G., Seifert, W. a Zillig, W., Biochem. Biophys. Res. komun., 30, 240 (1968).

Guha, A. a Szybalski, W., Virológia, 34, 608 (1968).

Salser, W., Bolle, A., a Epstein, R. H., J. Mol. Biol. (v tlači).

Snyder, L. a Geiduschek, E. P., Proc. US Nat. Akad. Sci., 59, 459 (1968).

Szybalski, W., Kanadská onkologická konferencia, 8 (v tlači, 1969).

Ippen, K., Miller, J. H., Scaife, J., a Beckwith, J. R., Príroda, 217, 825 (1968).

Imamoto, F., Morikawa, N., Sato, K., Mishima, S., Nishimura, T. a Matsushira, A., J. Mol. Biol., 13, 157 (1965).

Kessler, D. P. a Englesberg, E., J. Bacteriol., 98, 1159 (1969).

Britten, R. J. a Davidson, E. H., Veda, 165, 349 (1969).

Nygaard, A. P. a Hall, B. D., Biochem. Biophys. Res. komun., 12, 98 (1963).

Adams, M. H., v Bakteriofágy446 (Interscience, New York, 1959).


Podobnosti medzi prokaryotickou a eukaryotickou RNA polymerázou

  • Prokaryotická a eukaryotická RNA polymeráza sú dva typy RNA polymeráz, ktoré sa vyskytujú u prokaryotov a eukaryotov.
  • Okrem toho sú to enzýmy zodpovedné za transkripciu, pri ktorej sa genetická informácia v génoch skopíruje do molekúl RNA.
  • Obidve sú DNA-riadené RNA polymerázy.
  • Pred transkripciou sa transkripčné faktory viažu na promótorovú oblasť, aby iniciovali odvíjanie DNA. Navyše to rekrutuje RNA polymerázu do templátu DNA.
  • Okrem toho môžu byť RNA polymerázy buď enzýmy s viacerými podjednotkami alebo enzýmy s jednou podjednotkou.

Transkripcia v prokaryotoch

Transkripcia v jednoduchosti je syntéza RNA z DNA pomocou RNA polymerázy. Prokaryotická transkripcia je menej komplikovaná ako eukaryotická. Prispieva k tomu aj fakt, že prokaryotické organizmy majú pomerne jednoduchú štruktúru. Jadro nie je definované, chýba mu membránovo viazané organely a histónové proteíny. Prokaryotický genetický materiál obsahuje bakteriálny chromozóm, ako aj plazmidy, ktoré nesú ďalšie genetické informácie, ktoré môžu baktérie prenášať prostredníctvom pohlavných pili.

Keď píšete esej o transkripcii v Prokaryotoch, uistite sa, že pokrývate tieto dôležité body.

  • Uveďte rôzne kroky prokaryotickej transkripcie
  • Diskutujte o úlohe promotéra
  • Opíšte, ako a kedy je prepis ukončený

Prokaryoty vrátane baktérií a archebaktérií, nemajú membránovo viazané jadrá a organely, bakteriálny chromozóm je odlišný od eukaryotického, ide o kovalentne uzavretú štruktúru, ktorej chýbajú histónové proteíny. Transkripcia znamená syntézu RNA z templátu DNA pomocou bakteriálnej RNA polymerázy. Aj keď sa tento postup vyskytuje u prokaryotov aj eukaryotov, ak sa líši s RNA polymerázou, promótormi a zahrnutými transkripčnými faktormi. U prokaryotov transkripčný postup zahŕňa čiastočné rozvinutie špirály DNA. Oblasť, ktorá sa odvíja, vytvára štruktúru podobnú bubline, ktorá je známa ako transkripčná bublina.

Nukleotidový pár na špirále DNA, ktorý zodpovedá prvým 5 nukleotidom mRNA, sa nazýva miesto +1 alebo miesto iniciácie. Nukleotidy za miestom iniciácie sú očíslované číslovaním +. Tieto sú známe ako downstream nukleotidy.

obrazový kredit

Prepis zahŕňa nasledujúce kroky

INICIÁCIA

U prokaryotov prebieha transkripcia a translácia súčasne. Predtým, ako budeme diskutovať o procese transkripcie, musíme pochopiť dva dôležité faktory, ktoré pomáhajú pri transkripcii.

Prokaryotická RNA polymeráza sa skladá z dvoch podjednotiek α,β, β′,ω a σ. Tieto podjednotky sú spolu známe ako holoenzýmy. Zatiaľ čo α,α,β, β′,ω tvoria jadrový enzým.

α podjednotky sú nevyhnutné na zostavenie polymerázy na DNA.

β podjednotka sa viaže na ribonukleozidtrifosfát

β′ podjednotka sa viaže na templát DNA.

Podjednotka sigma (σ ) je najdôležitejšia zo všetkých, pretože hrá svoju úlohu pri iniciácii transkripcie. Poskytuje transkripčnú špecifickosť, takže polymeráza môže identifikovať a syntetizovať mRNA z miesta iniciácie iba vtedy, ak sa na ňu viaže sigma faktor. Je zrejmé, že absencia alebo chyba sigma faktora vedie k neúspešnej transkripcii.

RNA polymeráza nevyžaduje primer.

Transkripcia prokaryotov sa týka dvoch promótorov, jedného v polohe -10 a druhého v polohe -35 proti smeru transkripcie od iniciačného miesta. -10 upstream promótor je tiež známy ako Pribnow box (pomenovaný po vedcovi). Oblasť -10 bohatá na AT tiež uľahčuje odvíjanie templátu DNA. Promótorové oblasti sú rozpoznávané sigma faktorom a pomáhajú pri iniciácii transkripčného procesu.

Konsenzuálna sekvencia -10 je TATAAT

Konsenzuálna sekvencia -35 je TTGACA

PREŤAŽENIE

Transkripčné predĺženie začína uvoľnením sigma podjednotky z polymerázy. Táto disociácia sigma faktora umožňuje jadrovému enzýmu postupovať pozdĺž templátu DNA syntetizujúceho mRNA v smere 5′ až 3′ rýchlosťou 40 nukleotidov/s.


RNA polymeráza cyanobaktérií

Transkripcia je základný bunkový proces, pri ktorom DNA-dependentná RNA polymeráza (RNAP) syntetizuje RNA kópiu templátovej DNA, pričom iniciuje a ukončuje syntézu RNA na požadovaných genómových miestach v správnom čase. Naším cieľom je pochopiť, ako štrukturálne jedinečná cyanobakteriálna RNA polymeráza funguje, ako je regulovaná a či by sa dala ďalej optimalizovať, aby sa vytvorili lepšie kyanofabriky.

Sinice sú významnými primárnymi producentmi av poslednej dobe sa skúmajú možnosti využitia cyanobaktérií v komerčných aplikáciách ako sinice. Pochopenie aklimatizácie cyanobaktérií na zmeny prostredia vrátane zmeny klímy a využitie cyanobaktérií ako biotovární si vyžaduje znalosti o funkcii a regulácii transkripčného aparátu, vrátane RNA polymerázy. Cyanobakteriálne jadro RNA polymerázy má jedinečnú štruktúru šiestich podjednotiek a aklimatizácia na rôzne podmienky prostredia do značnej miery závisí od faktorov sigma skupiny 2, ktoré sa podobajú primárnemu faktoru sigma, ale v optimálnych podmienkach nie sú nevyhnutné.

Študujeme mechanizmus, reguláciu a štruktúru cyanobakteriálnej RNA polymerázy. V súčasnosti sa zameriavame na úlohu malej omega podjednotky jadra RNA polymerázy, keďže naše výsledky ukazujú, že hrá ústrednú úlohu pri aklimatizácii siníc na zvýšený oxid uhličitý. Okrem toho pokračujeme v analýze špecifických úloh a signálnych kaskád každého sigma faktora v modelovej cyanobaktérii Synechocystis sp. PCC 6803. V budúcnosti využijeme naše poznatky na konštrukciu lepších kmeňov cyanobaktérií pre biotechnické aplikácie.

Cyanobaktérie sú evolučnou starodávnou skupinou eubaktérií, ktoré vykazujú mnoho jedinečných vlastností RNA polymerázy. Náš výskum sa bude zaoberať cyanobakteriálnou verziou transkripčného mechanizmu a regulácie a výsledky odhalia vlastnosti, ktoré umožnili úspech a rozmanitosť taxónu. Získané poznatky v konečnom dôsledku umožnia preprogramovať transkripčné profily cyanobaktérií a skonštruovať efektívne biotovárne kmene prispôsobené produkcii v rôznych biotopoch. Pochopenie variácií v bakteriálnych transkripčných mechanizmoch a regulácii môže poskytnúť kľúčové informácie pre vývoj nových antibiotík.


[Lec 5] Mastering Biology: Transscription I Flashcards Preview

Uveďte, či je nasledujúce tvrdenie pravdivé alebo nepravdivé. Sekvencia prvku -35 je väčšinou 5′-TTGACA-3′.

Ako sa nazýva proces, ktorý premieňa genetickú informáciu uloženú v DNA na kópiu RNA?

DNA neuchováva informácie na syntetizovanie ktorej z nasledujúcich možností?

Transkripcia začína u promótora. Čo je to promotér?

a. Neprepisovaná sekvencia na DNA

b. Časť samotnej molekuly RNA

c. Miesto, kde sa bude viazať veľa rôznych proteínov

d. Miesto nájdené na RNA polymeráze

e. Miesto v DNA, ktoré prijíma RNA polymerázu

Ktoré z nasledujúcich tvrdení najlepšie popisuje promótor génu kódujúceho proteín?

a. Promótor je neprepisovaná oblasť génu.

b. Promótor je súčasťou samotnej molekuly RNA.

c. Promótor je miesto, na ktoré sa bude viazať iba RNA polymeráza.

d. Promótor je miesto nachádzajúce sa na RNA polymeráze.

Čo určuje, ktorá báza sa má pridať do vlákna RNA počas transkripcie?

a. Párovanie báz medzi dvoma reťazcami DNA

b. Poradie chemických skupín v kostre molekuly RNA

d. Párovanie báz medzi reťazcom templátu DNA a nukleotidmi RNA

Ktorý z nasledujúcich výrazov najlepšie popisuje vzťah medzi novo syntetizovanou molekulou RNA a reťazcom templátu DNA?

Čo sa stane s RNA polymerázou II po dokončení transkripcie génu?

a. Začína prepisovať nasledujúci gén na chromozóme.

b. Spája sa s inou RNA polymerázou, aby sa uskutočnila transkripcia.

c. Môže sa voľne viazať na iný promótor a začať transkripciu.

Vysvetlite, prečo regulácia transkripcie často zahŕňa interakcie promótora a proteínu s promótorom.

a. Promótor inhibuje transkripciu prostredníctvom väzby s DNA polymerázou.

b. RNA polymeráza spočiatku viaže promótorovú sekvenciu, komplex promótor-RNA polymeráza iniciuje transkripciu.

c. Promótor inhibuje väzbu DNA polymerázy na DNA.

d. RNA polymeráza viaže promótorovú sekvenciu, komplex promótor-RNA polymeráza ukončuje transkripciu.

Podjednotka sigma (σ) sa viaže na jadro enzýmu RNA polymerázy. Funkciou tohto sigma faktora je rozpoznať a viazať sa na promótor génu, aby mohla byť iniciovaná transkripcia.

Detailný záber ukazuje sekundárnu štruktúru sigma (σ) podjednotky, ktorá pozostáva zo štyroch domén. Identifikujte domény označené 1-3.

a. C-koncová doména (1), N-koncová doména 1 (2), N-koncová doména 2 (3)

b. C-koncová doména (1), N-koncová doména 2 (2), N-koncová doména 1 (3)

c. N-koncová doména 2 (1), N-koncová doména 1 (2), C-koncová doména (3)

d. N-koncová doména 1 (1), N-koncová doména 2 (2), C-koncová doména (3)

Tento obrázok ukazuje priestor vypĺňajúci model holoenzýmu RNA polymerázy pre Thermus thermophilus. Každá podjednotka má inú farbu. Identifikujte podjednotky označené 1-3.

a. Sigma (σ) podjednotka N-koncová doména 1 (1), sigma (σ) podjednotka C-koncová doména (2), beta prime (β‘) podjednotka (3)
b. Sigma (σ) podjednotka N-koncová doména 1 (1), sigma (σ) podjednotka C-koncová doména (2), beta (β) podjednotka (3)
c. Sigma (σ) podjednotka C-koncová doména (1), sigma (σ) podjednotka N-koncová doména 1 (2), beta (β) podjednotka (3)
d. Sigma (σ) podjednotka C-koncová doména (1), sigma (σ) podjednotka N-koncová doména 1 (2), beta prime (β‘) podjednotka (3)

Ktoré dve podjednotky holoenzýmu RNA polymerázy tvoria štrbinu, ktorá obsahuje hlboký kanál, v ktorom sa viaže templát DNA?

a. sigma (σ) a omega (ω) podjednotky
b. sigma (σ) a beta prime (β‘) podjednotky
c. beta primárna (β‘) a beta (β) podjednotka
d. beta (β) a sigma (σ) podjednotky

Tento obrázok ukazuje model priestorovej výplne holoenzýmu RNA polymerázy. Aká je približná poloha aktívneho miesta?

a. umiestnenie 1
b. umiestnenie 3
c. umiestnenie 2
d. umiestnenie 4


Predpokladá sa, že ióny horčíka (Mg++) zohrávajú dve úlohy vo funkcii holoenzýmu RNA polymerázy: 1) podporujú polymerizačnú reakciu na vytvorenie transkriptu RNA a,
2) na naviazanie a ohyb templátu DNA. Kde sa nachádzajú tieto kovové ióny na holoenzýme RNA polymerázy?

a. V aktívnom mieste sa nachádzajú dva ióny Mg++.
b. V aktívnom mieste sa nachádzajú dva ióny Mg++. Mnoho ďalších iónov Mg++ pokrýva beta (β) a beta primárnu (β’) podjednotku.
c. V aktívnom mieste sa nachádzajú dva ióny Mg++. Mnoho ďalších iónov Mg++ pokrýva vonkajšiu časť enzýmu.
d. Mnoho iónov Mg++ pokrýva vonkajšiu časť enzýmu.


Ktorá z nasledujúcich možností najlepšie charakterizuje interakcie medzi faktorom σ a typickým génovým promótorom v E. coli?

a. Jedna a-helix z oblasti σ 2 rozpoznáva a viaže prvok –35 promótora a používa niekoľko jeho aromatických aminokyselín na stabilizáciu roztavenej DNA.
b. Jedna α-závitnica z oblasti σ 2 rozpoznáva a viaže prvok –10 a helix-turn-helix z oblasti σ 4 rozpoznáva a viaže prvok –35 αCTD sa viaže na prvok UP.
c. Jedna a-helix z oblasti σ 2 rozpoznáva a viaže prvok –10 promótora a používa niekoľko jeho aromatických aminokyselín na stabilizáciu roztavenej DNA. Helix-turn-helix z oblasti σ 4 rozpoznáva a viaže prvok –35.
d. Jedna α-závitnica z oblasti σ 2 rozpoznáva a viaže prvok –10 a špirála-otočka-závitnica z oblasti σ 4 rozpoznáva a viaže prvok –35.

Ktorý z nasledujúcich je mechanizmom ukončenia transkripcie v baktériách, ktorý sa opiera o vlásenkovú štruktúru a viacero párov báz A:U?

a. Ukončenie stimulované TRCF
b. Rho-nezávislé ukončenie
c. alosterické ukončenie
d. Ukončenie závislé od Rho