Polimeraza RNA
Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Polimeraza RNA, RNAP – enzym wytwarzający nić RNA na matrycy DNA w procesie zwanym transkrypcją. Enzym ten porusza się wzdłuż nici DNA w kierunku 3' → 5', a nić RNA powstaje w kierunku 5' → 3' z szybkością 50-100 zasad na sekundę.
Polimeraza RNA wykorzystująca jako matrycę nić DNA to polimeraza RNA zależna od DNA. U wirusów i roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które wykorzystują jako matrycę nić RNA.
U bakterii występuje jedna polimeraza RNA, syntetyzująca wszystkie rodzaje RNA. Składa się ona z 5 podjednostek: dwóch podjednostek α rozpoznających czynniki regulatorowe, podjednostki β katalizującej syntezę RNA, podjednostki β' wiążącej niespecyficznie DNA i podjednostki ω tworzących razem część rdzeniową enzymu. Do związania się z sekwencjami promotorowymi potrzebna jest jeszcze szósta podjednostka – sigma (σ). Taki enzym określa się jako holoenzym. Transkrypcja z większości promotorów Escherichia coli prowadzona jest przez polimerazę RNA zawierającą czynnik σ70, ale podczas transkrypcji niektórych genów wykorzystywane są alternatywne czynniki sigma rozpoznające inne sekwencje promotorowe.
Polimerazy RNA zależne od DNA
U eukariontów występuje kilka jądrowych polimeraz RNA składających się z kilkunastu (od 12 do 17) podjednostek:
- Polimeraza RNA I (Pol I) syntetyzuje pre-rRNA 45S, z którego powstają 28S, 18S i 5.8S rRNA, wchodzące w skład rybosomu. Zlokalizowana jest w jąderku.
- Polimeraza RNA II (Pol II) transkrybuje geny tworzące białka tworząc pre-mRNA. Syntezuje większość snRNA i małe jąderkowe RNA[1],
- Polimeraza RNA III (Pol III) syntetyzuje tRNA, 5S rRNA.[1]
- Polimeraza RNA IV jest specyficzna dla roślin (bierze udział w tworzeniu siRNA zaangażowanych w zależną od RNA metylację DNA, wyciszanie transkrypcji i formowanie heterochromatyny
Jądrowe polimerazy RNA eukariontów – w przeciwieństwie do polimerazy RNA bakterii – potrzebują do rozpoczęcia transkrypcji zestawu podstawowych czynników transkrypcyjnych (kompleks preinicjacyjny), ponieważ rozpoznają nie sekwencję promotora, ale kompleks kwas nukleinowy–białko.
Ponadto u eukariota istnieją polimerazy RNA specyficzne dla mitochondriów i chloroplastów.
Polimerazy mitochondrialne są kodowane przez genom jądrowy, charakteryzują się znaczną homologią do polimeraz bakteriofagów z rodziny T3/T7 i zbudowane są z jednej podjednostki. Alternatywny transkrypt genu kodującego ludzką polimerazę mitochondrialną daje jądrowo-specyficzną polimerazę RNA, która odpowiada za transkrypcję niektórych mRNA.
W chloroplastach roślin wyższych występują dwa rodzaje polimeraz. Polimeraza pierwszego rodzaju (PEP) jest homologiczna do polimeraz bakteryjnych, a jej podjednostki kodowane są przez genom chloroplastów (z wyjątkiem podjednostek sigma (σ), kodowanych przez genom jądrowy). Polimeraza drugiego rodzaju (NEP) jest homologiczna do polimeraz bakteriofagów, składa się z jednej podjednostki, i jest kodowana przez genom jądrowy.
Polimerazy RNA zależne od RNA
U roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które biorą udział w odpowiedzi na infekcje wirusami i wiroidami, oraz w normalnych procesach rozwoju roślin, wykorzystując mechanizm interferencji RNA.
Polimerazy poli(A)
U eukariota występują też niezależne od DNA polimerazy poli(A). Uczestniczą one w procesach obróbki potranskrypcyjnej transkryptów Pol II. Dobudowują na końcu 3' cząsteczki RNA niekodowane reszty adeniny, układające się w ciągi oligo- lub poli(A). Proces ten nazywamy poliadenylacją. U drożdży zidentyfikowano dwie takie polimerazy: Pap1 i Trf4. Pap1 dodaje do prekursorów mRNA ogon poli(A), który stabilizuje cząsteczkę, to znaczy zabezpiecza przed degradacją przez egzonukleazy 3'→5'. Trf4 natomiast, działając w kompleksie TRAMP, poliadenyluje niekodujące RNA, m.in. snoRNA i transkrypty CUT, co stymuluje ich egzonukleolizę od końca 3'. W przypadku snoRNA jest to etap dojrzewania cząsteczki, natomiast w przypadku CUT prowadzi do natychmiastowej i całkowitej degradacji transkryptu.
U archeonów występuje jedna polimeraza RNA składająca się z 13 podjednostek o dużej homologii do podjednostek eukariotycznych polimeraz RNA (a zwłaszcza polimerazy RNA II). Podobnie jak eukariotyczne polimerazy RNA potrzebuje do rozpoczęcia transkrypcji obecności ogólnych czynników transkrypcyjnych.
Wiele wirusów posiada własne polimerazy RNA. Są wśród nich polimerazy RNA zależne od DNA i polimerazy RNA zależne od RNA. Polimeraza RNA bakteriofaga T7 składa się z jednej podjednostki i jest podobna do polimeraz mitochondrialnych i chloroplastowych. Charakteryzuje się też znaczną homologią do polimerazy DNA.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
