Interested Article - Абортивная инициация
![](/images/007/662/7662303/1.jpg?rand=294315)
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/38e18925d2a8e9c1df99bd4d6462af86.jpg)
- 2021-09-06
- 2
![](/images/007/662/7662303/1.jpg?rand=908551)
Абортивная инициация , также известная как абортивная транскрипция , ранний процесс генетической транскрипции , в котором РНК-полимераза связывается с промотором ДНК и входит в циклы синтеза коротких транскриптов мРНК , которые выделяются прежде, чем транскрипционный комплекс покинет промотор. Этот процесс происходит как у эукариот , так и у прокариот . Абортивная инициация, как правило, изучается в РНК-полимеразах Т3 и Т7 в бактериофагах и кишечной палочке .
Обзор процесса
Абортивная инициация происходит до клиренса промотора .
- РНК-полимераза связывается с промоторной ДНК, чтобы сформировать РНК-полимеразно-промоторный закрытый комплекс
- РНК-полимераза затем разматывает один виток ДНК, окружающий сайт инициации транскрипции, получая РНК-полимеразно-промоторный открытый комплекс
- РНК-полимераза входит в абортивный цикл синтеза и расцепляет короткие цепочки РНК (до 10 нуклеотидов в длину)
- РНК-полимераза обходит промотор и входит в этап элонгации транскрипции
Механизм
Абортивная инициация — нормальный процесс транскрипции и происходит как in vitro , так и in vivo . После каждого шага добавления нуклеотида в инициации транскрипции, РНК-полимеразы могут действовать стохастически, избегая промотора (продуктивная инициация) или могут освободить РНК и вернуться к РНК-полимеразно-промоторному открытому комплексу (абортивная инициация). Во время этой ранней стадии транскрипции, РНК-полимераза входит в фазу, в течение которой диссоциация комплекса транскрипции энергично конкурирует с процессом удлинения. Сильная связь между комплексом инициации и промотором не является причиной абортивного цикла .
Морщины ДНК
На протяжении многих лет, механизм, с помощью которого РНК-полимераза движется вдоль цепи ДНК во время абортивной инициации оставался неуловимым. Было замечено, что РНК-полимераза не избегает промотора при инициации транскрипции, так что было неизвестно, как фермент мог читать цепь ДНК для расшифровки, не перемещаясь вниз. В течение последнего десятилетия, исследования показали, что абортивная инициация предполагает морщинистость ДНК ( англ. DNA scrunching ), при котором РНК-полимераза остаётся неподвижной, а она раскручивает и тянет вниз ДНК в комплексе транскрипции, проходя через нуклеотиды полимераз активного сайта, тем самым расшифровывая ДНК без движения. Это приводит в размотанной ДНК к накапливанию фермента, отсюда и название «морщины ДНК». В абортивной инициации РНК-полимераза сматывает и выталкивает вниз часть развёрнутого ДНК, освобождает РНК и возвращается к РНК-полимеразно-промоторному открытому комплексу; в противоположность этому, при продуктивной инициации, РНК-полимераза сматывает и выбрасывает вверх часть развёрнутого ДНК, нарушая РНК-полимеразно-промоторные взаимодействия, избегая промотора и формируя комплекс транскрипционной элонгации .
Статья 2006 года, что свидетельствует о причастности ДНК морщин к начальной транскрипции, предлагает идею, что стресс, понесённый в течение морщинизации ДНК, обеспечивает движущую силу как для абортивной инициации, так и продуктивной инициации . Сопроводительный документ, опубликованный в том же году, подтвердил, что обнаружение морщин ДНК происходит в 80 % циклов транскрипции, а на самом деле, по оценкам, 100 %, учитывая ограничения способности обнаруживать быструю морщинистость (20 % морщин имеют длительность менее 1 секунды) .
Функция
Не существует общепринятой функции для получения усечённых транскриптов РНК . Тем не менее, исследования в 1981 году нашли доказательства того, что существует связь между количеством произведённых абортивных транскриптов и временем, в течение которого успешно производятся цепочки РНК. Когда РНК-полимераза проходит абортивную транскрипцию в присутствии АТФ , ГТФ , то образуется комплекс, который имеет гораздо более низкую способность к абортивной утилизации и гораздо более высокую скорость синтеза полной длины РНК-транскриптов . Исследование в 2010 году нашло доказательства, подтверждающие, что эти усечённые транскрипты ингибируют прекращение синтеза РНК на РНК шпилько -зависимом внутреннем терминаторе .
См. также
Примечания
- ↑ Revyakin A., Liu C., Richard H. Ebright. (англ.) // Science : journal. — 2006. — Vol. 314 , no. 5802 . — P. 1139—1143 . — doi : . — . — PMC .
- Goldman S., Richard H. Ebright. Direct detection of abortive RNA transcripts in vivo (англ.) // Science : journal. — 2009. — Vol. 324 , no. 5929 . — P. 927—928 . — doi : . — . — PMC .
- Martin C. T., Muller D. K., Coleman J. E. (англ.) // Biochemistry : journal. — 1988. — Vol. 27 , no. 11 . — P. 3966—3974 . — doi : . — .
- ↑ Kapanidis A. N., Margeat E., Ho S. O., Kortkhonjia E., Weiss S., Ebright R. H. (англ.) // Science : journal. — 2006. — Vol. 314 , no. 5802 . — P. 1144—1147 . — doi : . — . — PMC .
- Munson L. M., Reznikoff W. S. (англ.) // Biochemistry : journal. — 1981. — Vol. 20 , no. 8 . — P. 2081—2085 . — doi : . — .
- Lee S., Nguyen H. M., Kang C. (англ.) // Vol. 38 , no. 18 . — P. 6045—6053 . — doi : . — . — PMC . : journal. — 2010. —
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/38e18925d2a8e9c1df99bd4d6462af86.jpg)
- 2021-09-06
- 2