Принципы транскрипции

Комплементарность: РНК-полимераза синтезирует комплементарную реплику с транскрибируемого
участка (A-U, G-C, C-G, T-A).

Отсутствие потребности в затравке:транскрипция начинается с нуклеозидтрифосфата (ATP, либо GTP) и не требует затравочных олигонуклеотидов.

Антипараллельность: синтезируемая цепь РНК направлена антипараллельно транскрибируемому участку.

Ассиметричность: транскрибируется лишь одна из цепей ДНК - матричная цепь.

Униполярность: синтез нуклеотидной цепи всегда направлен 5ʹ→ 3ʹ.

Транскрипция осуществляется в 4 этапа:

1 -связывание молекулРНК-полимеразсДНКиузнавание промотора;

2 - инициация (начало транскрипции);

3 - элонгация (рост цепи РНК);

4 - терминация (завершение транскрипции).

Транскрипция осуществляется в 4 этапа:

1 -связывание молекулРНК-полимеразсДНКиузнавание промотора;

2 - инициация (начало транскрипции);

3 - элонгация (рост цепи РНК);

4 - терминация (завершение транскрипции).

Инициациятранскрипции заключаетсяв образовании первых фосфодиэфирных связей во вновь синтезируемой молекуле РНК.

Элонгация – это удлинение молекулы РНК за счет присоединениянуклеотидов.

Заканчивается элонгация при достижении РНК-полимеразой специфических участков ДНК, называемых терминаторами.

Терминация- это отсоединениемолекул РНК и РНК-полимеразыот молекулы ДНК.

РНК-полимераза может вступить в новый цикл транскрипции, а вновьсинтезированная РНК (РНК-транскрипт или пре-РНК) претерпевает посттранскрипционнуюмо-дификацию и принимает участие в процессе трансляции РНК

Для обеспечения синтеза РНК необходимо локальное расплетениемолекулДНК, обеспечивающеедоступ РНК-полимеразы к азотистым основаниям матрицы.

Это расплетениеосуществляют: хеликазы и РНК-полимеразы.

Эти ферменты взаимодействуют с молекулой ДНК благодаря наличию в ее структуре мотивов «цинковые пальцы» и двигается по матрице ДНК, непре-рывно раскручиваяспиральвпередисебя.

Образуется вздутие – транскрипционный глазок, размеромв20 н.п., в котором осуществляется полимеризация участка РНК. Затем РНК-полимераза вновь закручивает ДНК и образовавшийся РНК-транскриптвыводится наружу через особый канал РНК-полимеразы.

Инициация транскрипции заключается во встраивании первого рибонуклеозидтрифосфата, комплементарного первому нуклеотиду матричной нити молекулыДНК в стартовой точке.

Им всегда являютсяАТФ или ГТФ.

Затем, встраиваются второй и последующие рибонуклеотидыв направлении 5′→3′ растущей цепи РНК.

Рибонуклеотидысвязываются между собой фосфодиэфирной связью, ануклеотиды вновь синтезированной РНК и матричной ДНК – водородной связью

Стадии инициации транскрипции:

• образования «открытого двойного» комплекса (с расплетением участка ДНК)

• образования «открытого тройного» комплекса (синтез коротких РНК без диссоциации σ- фактора)

• После синтеза фрагмента РНК (9-12 нуклеотидов) σ-фактор покидает промотор и начинается стадия элонгации.

Элонгация транскрипции прокариот

Начало элонгации:

1.Отделение σ –фактора

2.Первая транслокация фермента вдоль матрицы

3.Сильная стабилизация транскрипционного комплекса

Конец элонгации:

1. Освобождение растущего транскрипта

2. 2. Отделение фермента от матрицы (терминация)

Растущий конец цепи РНК образует временную гибридную
спираль с матричной цепью ДНК. По мере продвижения РНК полимеразы по матричной цепи ДНК впереди неё происходит расхождение, а позади - восстановление двойной спирали ДНК.

Терминация

С этого момента наступает этап терминациитранскрипции.

Раскручивание двойной спирали ДНК в области сайта терминации делает его доступным для фактора терминации.

Завершается синтез РНК в строго определенных участках матрицы - терминаторах (сайты терминации).

Фактор терминации облегчает отделение первичного транскрипта (пре-мРНК), комплементарного матрице, и РНК-полимеразы от матрицы. РНК-полимераза может вступить в следующий цикл транскрипции после присоединения субъединицы σ.

Узнаванию терминатора способствует белковый фактор терминации–ρ(ро)-фактор, состоящий из 6 субъединиц и связывающийся с терминатором.ρ-фактор способствует вытеснению молекулы РНК и молекулы РНК-полиме-разы из транскрипционного глазка. ρ-белок присоединяется к определенным участкам синтезируемой РНК и с затратой энергии АТФ способствует диссо-циации гибрида РНК с матричной нитью ДНК.