Maklumat

Bagaimanakah urutan penganjur mempengaruhi permulaan?

Bagaimanakah urutan penganjur mempengaruhi permulaan?


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.

Saya tidak tahu sama ada ini mungkin telah diserlahkan dalam penyelidikan baru-baru ini, tetapi buku teks yang saya ada menyatakan bahawa "cara tepat urutan promoter mempengaruhi permulaan [transkripsi] tidak jelas"

Saya tertanya-tanya sama ada sesiapa boleh mencadangkan sumber untuk mendapatkan maklumat lanjut, atau mungkin telah melihat kertas penyelidikan terkini yang menonjolkan sifat yang menyebabkan variasi sedemikian antara promoter yang kuat dan yang paling lemah?

Saya telah mencuba menyelidik tetapi penyelidikan yang lebih lama adalah deskriptif dan bukannya mekanistik dan istilah carian yang terlibat agak meluas jadi sukar untuk mencari lebih lanjut mengenai perkara khusus ini.


Saya bersetuju bahawa sukar untuk mencari kertas tetapi dari kelas peringkat siswazah ini adalah sebahagian daripada pandangan tambahan yang saya perolehi. Konteks jujukan penganjur adalah penting. Urutan (motif) DNA tertentu boleh bertindak sebagai tapak pengikat untuk faktor transkripsi tertentu dan gabungan faktor transkripsi ini membantu merekrut RNA pol II kepada promoter. Gabungan protein ini dikawal secara spatial dan sementara dan akan membantu menentukan sama ada gen yang berada di sebelah promoter akan diaktifkan. Ujian wartawan luciferase sering digunakan untuk menentukan kekuatan promoter.

Contohnya adalah seperti berikut: Penganjur yang kuat mungkin mempunyai tanda histon tertentu yang akan merekrut protein untuk mengubah suai kromatin agar lebih mudah diakses mendedahkan tapak pengikat faktor transkripsi yang membantu merekrut RNA Pol II. Penganjur yang lebih lemah mungkin mempunyai kurang tapak pengikat faktor transkripsi atau kurang kebolehcapaian kromatin dan oleh itu lebih sukar untuk RNA Pol II diambil. Terdapat juga beberapa aspek kinetik yang anda mesti ingat.


Menggemakan apa yang telah disebutkan: urutan DNA secara langsung mempengaruhi keupayaan untuk mengikat faktor sigma (http://en.wikipedia.org/wiki/Sigma_factor). Urutan --> ikatan --> kekerapan sigma mengikat dan berapa lama ia mengikat --> permulaan transkripsi


Promoter (genetik)

Dalam genetik, a promoter ialah urutan DNA yang mengikat protein yang memulakan transkripsi RNA tunggal daripada DNA di hilirnya. RNA ini mungkin mengekod protein, atau boleh mempunyai fungsi dalam dan dengan sendirinya, seperti tRNA, mRNA, atau rRNA. Promoter terletak berhampiran tapak permulaan transkripsi gen, hulu pada DNA (ke arah kawasan 5' untaian deria). Promoter boleh menjadi kira-kira 100-1000 pasangan asas panjang, urutan yang sangat bergantung pada gen dan produk transkripsi, jenis atau kelas polimerase RNA yang direkrut ke tapak dan spesies organisma. [1]

1: RNA Polimerase, 2: Penekan, 3: Penganjur, 4: Operator, 5: Laktosa, 6: lacZ, 7: lacY, 8: lacA.

Atas: Transkripsi gen dimatikan. Tiada laktosa untuk menghalang penindas, jadi penindas mengikat kepada operator, yang menghalang polimerase RNA daripada mengikat kepada promoter dan menjadikan mRNA mengekod gen laktase.

Bawah: Gen dihidupkan. Laktosa menghalang penindas, membenarkan polimerase RNA untuk mengikat dengan promoter dan mengekspresikan gen, yang mensintesis laktase. Akhirnya, laktase akan mencerna semua laktosa, sehingga tiada satu pun untuk mengikat kepada penindas. Repressor kemudiannya akan mengikat operator, menghentikan pembuatan laktase.


Apakah Pengaktif dan Penekan

Pengaktif dan penindas adalah dua jenis faktor transkripsi yang mengawal ekspresi gen pada peringkat transkrip. Faktor transkripsi ialah protein pengawalseliaan trans-acting, menentukan masa, lokasi, dan kecekapan transkripsi. Mekanisme tindakan faktor transkripsi adalah untuk menggalakkan atau menghalang pengikatan RNA polimerase kepada jujukan promoter gen. RNA polimerase ialah enzim yang bertanggungjawab untuk sintesis molekul mRNA dengan menyalin kawasan pengekodan gen. Penggerak memudahkan pengikatan polimerase RNA kepada promoter manakala penindas menghalang pengikatan enzim kepada promoter.


Kawalan Transkrip dan Latensi Retrovirus

Bryan C. Nikolai , Andrew P. Rice , dalam Interaksi Sel Retrovirus, 2018

CDK11 dan HIV-1 3′ Pemprosesan Tamat

Selepas pemanjangan RNAP II diaktifkan oleh Tat dan P-TEFb, pemprosesan akhir 3' RNA virus adalah langkah tambahan yang diperlukan untuk pengeluaran transkrip matang. Ini dicapai melalui tindakan dan satu lagi kinase yang bergantung kepada cyclin—CDK11. CDK11 dikaitkan dengan kompleks TREX/THOC, kompleks multiprotein yang menggabungkan transkripsi RNAP II dengan pemprosesan mRNA dan eksport nuklear (Strasser et al., 2002). Apabila direkrut oleh TREX/THOC ke kompleks RNAP II yang terlibat dalam transkripsi provirus, CDK11 memfosforilasi sisa Ser2 dalam RNAP II CTD, dan pengubahsuaian ini merekrut faktor belahan dan poliadenilasi yang memproses hujung 3′ transkrip virus (Pak et al. ., 2015). Seperti yang dibincangkan di atas, HIV-1 mempunyai keutamaan untuk memasukkan ke dalam gen berhampiran liang nuklear dan penyetempatan subnuklear ini berkemungkinan memudahkan eksport transkrip virus matang yang diarahkan TREX/THOC ke sitoplasma.


Hubungan antara jujukan promoter dan kekuatannya dalam ekspresi gen

Kekuatan promoter, atau aktiviti, adalah penting dalam kejuruteraan genetik dan biologi sintetik. Penganjur konstitutif dengan kekuatan tertentu untuk satu RNA yang diberikan selalunya boleh digunakan semula untuk RNA lain. Oleh itu, kekuatan satu promoter terutamanya ditentukan oleh jujukan nukleotidanya. Salah satu kesukaran utama dalam kejuruteraan genetik dan biologi sintetik ialah bagaimana mengawal ekspresi protein tertentu pada tahap tertentu. Satu cara yang biasa digunakan untuk mencapai matlamat ini ialah memilih satu promoter dengan kekuatan yang sesuai yang boleh digunakan untuk mengawal kadar transkripsi, yang kemudiannya membawa kepada tahap ekspresi protein yang diperlukan. Untuk tujuan ini, setakat ini, banyak perpustakaan promoter telah ditubuhkan secara eksperimen. Walau bagaimanapun, kaedah teori untuk meramalkan kekuatan satu promoter daripada jujukan nukleotidanya adalah wajar. Kaedah sedemikian bukan sahaja berharga dalam reka bentuk promoter dengan kekuatan tertentu, tetapi juga bermakna untuk memahami mekanisme promoter dalam transkripsi gen. Dalam kajian ini, melalui pelbagai ujian, model teori dibentangkan untuk menerangkan hubungan antara kekuatan promoter dan jujukan nukleotida. Analisis kami menunjukkan bahawa kekuatan promoter sangat dipengaruhi oleh kumpulan nukleotida dengan tiga nukleotida bersebelahan dalam jujukan mereka. Sementara itu, nukleotida di kawasan jujukan promoter yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap kekuatan promoter. Berdasarkan data percubaan untuk promoter E. coli, pengiraan kami menunjukkan bahawa nukleotida di rantau -10, rantau -35 dan rantau diskriminator bagi jujukan promoter adalah lebih penting untuk menentukan kekuatan promoter daripada kawasan jarak. Dengan nilai parameter model yang diperoleh dengan menyesuaikan kepada data eksperimen, empat perpustakaan promoter secara teorinya dibina untuk persekitaran eksperimen yang sepadan di mana data untuk kekuatan promoter dalam ekspresi gen telah diukur sebelum ini.


Biologi 171

Pada penghujung bahagian ini, anda akan dapat melakukan perkara berikut:

  • Bincangkan peranan faktor transkripsi dalam peraturan gen
  • Terangkan bagaimana penambah dan penindas mengawal ekspresi gen

Seperti sel prokariotik, transkripsi gen dalam eukariota memerlukan tindakan polimerase RNA untuk mengikat urutan DNA hulu gen untuk memulakan transkripsi. Walau bagaimanapun, tidak seperti sel prokariotik, polimerase RNA eukariotik memerlukan protein lain, atau faktor transkripsi, untuk memudahkan permulaan transkripsi. RNA polimerase dengan sendirinya tidak boleh memulakan transkripsi dalam sel eukariotik. Terdapat dua jenis faktor transkripsi yang mengawal transkripsi eukariotik: Faktor transkripsi umum (atau basal). mengikat ke kawasan promoter teras untuk membantu pengikatan polimerase RNA. Faktor transkripsi khusus mengikat pelbagai kawasan di luar kawasan promoter teras dan berinteraksi dengan protein pada promoter teras untuk meningkatkan atau menindas aktiviti polimerase.

Lihat proses Transkripsi (video)—pembuatan RNA daripada templat DNA.

Penganjur dan Jentera Transkripsi

Gen disusun untuk memudahkan kawalan ekspresi gen. Rantau promoter berada di hulu jujukan pengekodan dengan serta-merta. Rantau ini boleh pendek (hanya beberapa nukleotida panjang) atau agak panjang (beratus-ratus nukleotida panjang). Semakin lama promoter, semakin banyak ruang yang tersedia untuk protein untuk mengikat. Ini juga menambah lebih kawalan kepada proses transkripsi. Panjang promoter adalah khusus gen dan boleh berbeza secara mendadak antara gen. Akibatnya, tahap kawalan ekspresi gen juga boleh berbeza secara dramatik antara gen. Tujuan promoter adalah untuk mengikat faktor transkripsi yang mengawal permulaan transkripsi.

Dalam wilayah penganjur teras, 25 hingga 35 pangkalan di hulu tapak permulaan transkrip, terdapat kotak TATA. Kotak TATA mempunyai jujukan konsensus 5'-TATAAA-3'. Kotak TATA ialah tapak pengikat untuk kompleks protein yang dipanggil TFIID, yang mengandungi protein pengikat TATA. Pengikatan TFIID merekrut faktor transkripsi lain, termasuk TFIIB, TFIIE, TFIIF dan TFIIH. Beberapa faktor transkripsi ini membantu mengikat polimerase RNA kepada promoter, dan yang lain membantu mengaktifkan kompleks permulaan transkripsi.

Sebagai tambahan kepada kotak TATA, tapak pengikat lain terdapat dalam beberapa penganjur. Sesetengah ahli biologi lebih suka mengehadkan julat promoter eukariotik kepada promoter teras, atau tapak pengikat polimerase, dan merujuk kepada tapak tambahan ini sebagai unsur promoter-proksimal, kerana ia biasanya ditemui dalam beberapa ratus pasangan asas di hulu tapak permulaan transkrip. . Contoh elemen ini ialah kotak CAAT, dengan jujukan konsensus 5'-CCAAT-3' dan kotak GC, dengan jujukan konsensus 5'-GGGCGG-3'. Faktor transkripsi khusus boleh mengikat unsur promoter-proksimal ini untuk mengawal transkripsi gen. Gen tertentu mungkin mempunyai gabungan sendiri tapak pengikat faktor transkripsi khusus ini. Terdapat beratus-ratus faktor transkripsi dalam sel, setiap satunya mengikat secara khusus kepada motif jujukan DNA tertentu. Apabila faktor transkripsi terikat pada promoter hanya di hulu gen yang dikodkan, ia dirujuk sebagai unsur bertindak cis, kerana ia berada pada kromosom yang sama hanya di sebelah gen. Faktor transkripsi bertindak balas terhadap rangsangan persekitaran yang menyebabkan protein mencari tapak pengikatnya dan memulakan transkripsi gen yang diperlukan.

Penambah dan Transkripsi

Dalam sesetengah gen eukariotik, terdapat kawasan tambahan yang membantu meningkatkan atau meningkatkan transkripsi. Kawasan ini, dipanggil penambah, tidak semestinya dekat dengan gen yang dipertingkatkan. Ia boleh terletak di hulu gen, dalam kawasan pengekodan gen, hiliran gen, atau mungkin beribu-ribu nukleotida jauh.

Kawasan penambah ialah urutan yang mengikat, atau tapak, untuk faktor transkripsi tertentu. Apabila faktor transkripsi protein mengikat urutan penambahnya, bentuk protein berubah, membolehkannya berinteraksi dengan protein di tapak promotor. Walau bagaimanapun, oleh kerana kawasan penambah mungkin jauh dari promoter, DNA mesti dibengkokkan untuk membolehkan protein di kedua-dua tapak bersentuhan. Protein lentur DNA membantu membengkokkan DNA dan menyatukan kawasan penambah dan promoter ((Rajah)). Perubahan bentuk ini membolehkan interaksi protein pengaktif khusus yang terikat pada penambah dengan faktor transkripsi umum yang terikat pada kawasan promoter dan polimerase RNA.


Mematikan Gen: Penekan Transkrip

Seperti sel prokariotik, sel eukariotik juga mempunyai mekanisme untuk menghalang transkripsi. Penekan transkrip boleh mengikat kawasan promoter atau penambah dan menyekat transkripsi. Seperti pengaktif transkrip, penindas bertindak balas terhadap rangsangan luar untuk menghalang pengikatan faktor transkripsi yang mengaktifkan.

Ringkasan Bahagian

Untuk memulakan transkripsi, faktor transkripsi umum, seperti TFIID, TFIIB dan lain-lain, mesti terlebih dahulu mengikat pada kotak TATA dan merekrut polimerase RNA ke lokasi tersebut. Faktor transkripsi tambahan juga mungkin terikat pada elemen pengawalseliaan lain pada promoter untuk meningkatkan atau menghalang transkripsi. Selain jujukan promoter, kawasan penambah membantu menambah transkripsi. Penambah boleh menjadi hulu, hilir, dalam gen itu sendiri, atau pada kromosom lain. Faktor transkripsi khusus yang terikat pada kawasan penambah mungkin sama ada meningkatkan atau menghalang transkripsi.

Respons Percuma

Mutasi dalam kawasan promoter boleh mengubah transkripsi gen. Terangkan bagaimana ini boleh berlaku.

Mutasi di rantau promoter boleh menukar tapak pengikatan untuk faktor transkripsi yang biasanya mengikat untuk meningkatkan transkripsi. Mutasi boleh sama ada mengurangkan keupayaan faktor transkripsi untuk mengikat, dengan itu mengurangkan transkripsi, atau ia boleh meningkatkan keupayaan faktor transkripsi untuk mengikat, sekali gus meningkatkan transkripsi.

Apakah yang boleh berlaku jika sel mempunyai terlalu banyak faktor transkripsi mengaktifkan hadir?

Jika terlalu banyak faktor transkripsi mengaktifkan hadir, maka transkripsi akan meningkat dalam sel. Ini boleh membawa kepada perubahan dramatik dalam fungsi sel.

Seorang saintis mengenal pasti tapak peraturan transkripsi yang berpotensi 300bp hiliran gen dan membuat hipotesis bahawa ia adalah penindas. Apakah eksperimen (dengan keputusan) yang boleh dia lakukan untuk menyokong hipotesis ini?

Cara paling mudah untuk menguji hipotesisnya ialah dengan memutasi tapak dalam sel, dan memantau tahap transkrip mRNA yang dibuat daripada gen. Jika tahap transkrip meningkat dalam sel bermutasi, maka tapak itu menindas transkripsi.

Glosari


Faktor Penggalak dan Transkripsi RNA Polimerase II

Promotor eukariotik jauh lebih besar dan lebih rumit daripada promoter prokariotik. Walau bagaimanapun, kedua-duanya mempunyai urutan yang serupa dengan urutan -10 prokariota. Dalam eukariota, jujukan ini dipanggil kotak TATA, dan mempunyai jujukan konsensus TATAAA pada helai pengekodan. Ia terletak di -25 hingga -35 pangkalan berbanding dengan tapak permulaan (+1). Urutan ini tidak sama dengan E coli -10 kotak, tetapi ia mengekalkan unsur kaya A–T. Kestabilan ikatan A–T adalah rendah dan ini membantu templat DNA untuk berehat secara tempatan sebagai persediaan untuk transkripsi.

Daripada faktor σ mudah yang membantu mengikat polimerase RNA prokariotik kepada promoternya, eukariot mengumpulkan kompleks faktor transkripsi yang diperlukan untuk merekrut RNA polimerase II kepada gen pengekodan protein. Faktor transkripsi yang mengikat kepada promoter dipanggil faktor transkripsi basal. Faktor asas ini semuanya dipanggil TFII (untuk Faktor Transkripsi/polimerase II) ditambah dengan huruf tambahan (A-J). Kompleks teras ialah TFIID, yang merangkumi protein pengikat TATA (TBP). Faktor transkripsi lain secara sistematik jatuh ke tempat pada templat DNA, dengan masing-masing menstabilkan lagi kompleks pra-permulaan dan menyumbang kepada pengambilan RNA polimerase II.

Sesetengah promoter eukariotik juga mempunyai kotak CAAT terpelihara (GGCCAATCT) pada kira-kira -80. Lebih jauh ke hulu kotak TATA, penganjur eukariotik juga mungkin mengandungi satu atau lebih kotak kaya GC (GGCG) atau kotak oktamer (ATTTGCAT). Unsur-unsur ini mengikat faktor selular yang meningkatkan kecekapan permulaan transkripsi dan sering dikenal pasti dalam gen yang lebih "aktif" yang sentiasa diekspresikan oleh sel.

Faktor transkripsi basal adalah penting dalam pembentukan kompleks prainisiatif pada templat DNA yang kemudiannya merekrut RNA polimerase II untuk permulaan transkripsi. Kerumitan transkripsi eukariotik tidak berakhir dengan polimerase dan promoter. Sekumpulan faktor transkripsi lain, yang terikat pada penambah dan penyenyap huluan, juga membantu mengawal kekerapan pra-mRNA disintesis daripada gen. Penambah dan penyenyap menjejaskan kecekapan transkripsi tetapi tidak diperlukan untuk transkripsi diteruskan.


Proses Transkripsi RNA | Genetik

tRNA, mRNA dan rRNA terlibat dalam proses transkripsi. Walau bagaimanapun, enzim transkripase iaitu polimerase RNA yang bergantung kepada DNA diperlukan untuk sintesis RNA dengan menggunakan ribonukleotida trifosfat iaitu ATP, GTP, CTP dan UTP. Struktur dan fungsi RNA polimerase diterangkan bersama ini.

1. RNA Polimerase:

Pada templat DNA pemanjangan rantai RNA pada setiap langkah dimangkinkan oleh RNA polimerase. RNA polimerase ditemui dalam kedua-dua prokariot dan eukariota tetapi struktur dan fungsi dalam kedua-dua kumpulan organisma ini berbeza.

Dalam prokariot hanya enzim tunggal, polimerase RNA mengawal sintesis semua RNA selular, manakala dalam eukariota, beberapa jenis polimerase RNA terlibat untuk sintesis RNA selular. Contohnya, mRNA, tRNA dan rRNA dalam E. coli disintesis oleh polimerase RNA yang sama.

Holoenzim ialah polimerase RNA lengkap yang terdiri daripada teras, enzim dan faktor sigma (σ), oleh itu ia adalah enzim yang kompleks. Enzim teras E. coli terdiri daripada lima rantai polipeptida, dua subunit α, satu (β), satu subunit β’ dan satu subunit omega (ω) (Rajah 10.2). Terdapat tujuh rantai polipeptida (cth. β αα δω1, ω2) dalam enzim teras E. coli. Holoenzim mengikat DNA di tapak tertentu yang dipanggil promoter dan mentranskripsikan panjang RNA tertentu.

Oleh itu faktor o memainkan peranan penting dalam pengiktirafan promoter oleh RNA polimerase. Ia boleh dengan mudah diasingkan daripada holoenzim. Subunit β terdiri daripada tapak pemangkin untuk sintesis RNA dan tapak pengikatan untuk substrat dan produk juga. Subunit β memainkan peranan dalam mengikat polimerase RNA kepada templat DNA.

Kedua-dua subunit a menghimpunkan dua subunit yang lebih besar menjadi enzim teras (α2ββ’ω). Fungsi subunit kecil (ω) tidak diketahui secara terperinci namun, ia sepatutnya mengambil bahagian dalam melonggarkan. Subunit polimerase DNA, gen struktur dan fungsinya diringkaskan dalam Jadual 10.1. Polimerase RNA E. coli mensintesis RNA pada kadar 40 nukleotida seminit pada 37°C.

(i) Jenis RNA Polimerase:

Terdapat tiga polimerase RNA eukariotik berbeza yang ditranskripsikan oleh tiga set gen yang berbeza (Rajah 10.3).

Mereka dibezakan oleh kepekaan mereka terhadap toksin kulat, α-amanitin:

(a) RNA polimerase I (RNA Pol I):

Ia terletak di dalam nukleolus dan mensintesis prekursor kebanyakan rRNA. Ia sensitif kepada α-amanitin.

(b) RNA polimerase II (RNA Pol II):

Ia terletak di dalam nukleoplasma dan mensintesis prekursor mRNA dan beberapa RNA nuklear kecil. Ia sangat sensitif kepada α-amanitin.

(c) RNA polimerase III (RNA Pol III):

Ia terletak di dalam nukleoplasma. Ia mensintesis prekursor tRNA, 5S rRNA dan RNA nuklear dan sitoplasma kecil lain. Ia adalah sederhana sensitif kepada α-amanitin.

Di samping itu, rifampicin antibiotik biasanya menghalang transkripsi dengan mengganggu subunit P polimerase RNA prokariotik. Ishihawa (1992) telah membentangkan pandangan semasa struktur polimerase RNA dan beberapa tapak pengikatan bagi setiap subunit (Rajah 10.4).

Rajah 10.4 : Peta fungsi subunit polimerase RNA.

(ii) Tapak Transkripsi:

Transkripsi bermula di tapak promoter iaitu cistron yang dilokalkan pada molekul DNA. Daripada dua hanya satu helai dsDNA ditranskripsikan. Ia juga telah ditunjukkan bahawa dalam ØX174 untuk mana-mana cistron hanya satu untai DNA ditranskripsikan ke dalam RNA. Di samping itu, dalam phage λ dan phage T4 kedua-dua helai ditranskripsi, di mana satu helai berfungsi sebagai templat untuk beberapa gen.

Selebihnya gen ditranskripsikan daripada helai yang lain. Helai DNA yang bertindak sebagai templat dikenali sebagai helai antisense. Urutan nukleotida bagi untaian anti-deria dan transkrip mRNA adalah saling melengkapi. Helai yang lain dipanggil helai deria. Asas untaian deria dan mRNA adalah sama.

Dalam sesetengah virus cth. SP8, ØX174, dsb. daripada dua hanya satu helai ditranskripsikan. Dalam SV40 kedua-dua helai ditranskripsikan untuk gen yang berbeza. Berbeza dengan T even phages, phage λ, E. coli dan eukariota kawasan yang berbeza bagi kedua-dua helai DNA bertindak sebagai templat untuk sintesis RNA.

Jadual 10.1 : Subunit polimerase RNA dan faktor transkripsi lain.

(iii) Proses Transkripsi:

Proses transkripsi dicapai dalam tiga langkah utama berikut: permulaan rantai, pemanjangan rantai dan penamatan rantai. Proses lengkap transkripsi digariskan dalam Rajah 10.5.

2. Permulaan Rantaian:

Semasa proses transkripsi komponen yang diperlukan untuk memulakan rantaian RNA ialah prekursor diaktifkan templat, ion logam divalen (Mg ++ atau Mn ++ ), polimerase RNA dan templat.

(i) Pengiktirafan Promoter:

Enzim RNA polimerase memainkan peranan penting dalam pengecaman dan pengikatan tapak permulaan. Sebelum pembentukan enzim kompleks, faktor sigma berinteraksi dengan enzim teras di tapak subunit p. Ini diperlukan untuk memeriksa transkripsi kedua-dua helai oleh enzim teras. Holoenzim hanya mentranskripsikan satu daripada dua helai DNA. Faktor sigma holoenzim mengenali kawasan promoter DNA (Rajah 10.6).

Urutan asas tertentu (20-200 tapak panjang) dipanggil promoter. Pemeriksaan sebilangan besar jujukan promoter gen berbeza daripada bakteria berbeza telah menunjukkan bahawa mereka mempunyai banyak ciri umum. Urutan promoter berpusat pada pasangan asas -10 dan -35 dari titik permulaan transkripsi dan terlibat dalam fungsi promoter biasa.

E. coli mempunyai dua komponen heksamer yang berbeza bagi promoter:

Urutan -10 dipanggil kotak Pribnow’s, manakala rantau -35 dipanggil tapak pengecaman. Kotak Pribnow’s ditemui sebagai sebahagian daripada semua penganjur prokariotik. Rantau -35 terletak kira-kira 35 pasangan asas di hulu (jauh dari arah tapak transkripsi). Promoter adalah hulu dari gen struktur.

Polimerase RNA berinteraksi dengan kumpulan dalam alur utama dan mengenali jujukan yang betul di hulu (rantau-35) dari kotak Pribnow’s, selepas itu membentuk kompleks yang stabil dengan bergerak secara sisi ke rantau -10. Oleh itu, faktor sigma mengiktiraf kedua-dua kawasan di atas.

(ii) Pengikatan RNA Polimerase kepada Promoter:

Kekuatan pengikatan polimerase RNA kepada promoter yang berbeza berbeza-beza. Terdapat beberapa promoter yang mempunyai tapak pengikat untuk protein dan bukannya polimerase RNA.

Oleh itu, untuk penganjur ini tapak mesti diduduki oleh protein tersebut untuk RNA polimerase untuk mengikat dengan betul. Salah satu tapak pengikatan yang paling biasa untuk jenis ini ialah tapak yang mengikat kompleks protein reseptor AMP kitaran (CRP). Kepekatan AMP mengawal aktiviti penganjur ini.

(iii) Pelepasan Heliks Berganda DNA:

Sifat super heliks kromosom mungkin memainkan peranan dalam fungsi promoter. Secara amnya, kromosom bergelung super negatif ialah templat transkrip yang lebih baik daripada kromosom santai. Tegasan kilasan yang dikenakan oleh lilitan super menjadikan kawasan DNA tertentu lebih mudah dipisahkan oleh RNA polimerase.

Oleh itu, gegelung super mempengaruhi ekspresi beberapa gen lebih daripada yang lain. Pengikatan faktor omega (ω) RNA polimerase mengakibatkan terputusnya heliks DNA. Akibatnya, segmen pendek DNA terbuka. Kompleks terbuka kemudian membenarkan pengikatan ketat polimerase RNA dengan permulaan sintesis RNA berikutnya.

(iv) Sintesis Asas Pertama Rantaian RNA:

Bes pertama RNA yang disintesis sentiasa dalam bentuk purin iaitu sama ada trifosfat guanin (pppG) atau adenine (pppA). Kebanyakan rantai dalam E. coli dimulakan dengan pppG, manakala dalam phage T7 dan ØX174 ia dimulakan dengan pppA. Berbeza dengan replikasi DNA, permulaan sintesis mRNA tidak memerlukan primer. Permulaan berakhir selepas pembentukan ikatan antara nukleotida pertama (5’pppPupN) (Gamb.10.5).

3. Pemanjangan Rantai:

Pemanjangan rantai berlaku oleh enzim teras yang bergerak di sepanjang templat DNA. Selepas memulakan pemanjangan, transkripsi diteruskan pada kadar antara 30 dan 60 nukleotida sesaat pada 37°C.

Secara umum tindak balas pemanjangan termasuk langkah-langkah:

(i) Pengikatan nukleotida trifosfat,

(ii) Pembentukan ikatan antara nukleotida dan 3′-OH rantaian RNA yang baru lahir,

(iii) Pembebasan pirofosfat, dan

(iv) Translokasi polimerase sepanjang templat DNA.

Ribonukleotida trifosfat yang diaktifkan iaitu ATP, UTP, OTP dan CTP ditambah mengikut nukleotida satu helai templat DNA. Nukleotida yang masuk membentuk ikatan hidrogen dengan asas DNA. Tindak balas berlaku antara nukleotida pada 3′ hujung molekul RNA dan P dalam kumpulan trifosfat yang membawa kepada penyingkiran fosfat (PPi). PPi tidak lama lagi dihidrolisiskan kepada fosfat tak organik (Pi) (Rajah 10.7A).

(i) Pelepasan Faktor Sigma (σ):

Apabila transkrip mRNA panjang 8-9 nukleotida terbentuk, faktor σ dilepaskan secara tiba-tiba daripada kompleks. Akibatnya ini menyebabkan penurunan dalam pertalian σ daripada kompleks RNA polimerase-DNA-nascent RNA. Pembebasan σ boleh bergabung dengan mana-mana enzim teras dan dengan itu ia digunakan semula untuk memulakan rantai baru (Gamb.10.5).

(ii) Arah Transkripsi:

Ribonukleotida trifosfat melekat pada nukleotida pertama templat dan pertumbuhan rantai berlaku dalam arah 5′ → 3′. Kawasan templat yang telah ditranskripsikan memperoleh semula bentuk heliks berganda di belakang gelembung dan kawasan DNA seterusnya yang akan ditranskripsikan dilepaskan.

Transkrip RNA tidak memanjang secara seragam di sepanjang templat. Ini disebabkan oleh kehadiran tapak menjeda di kawasan tertentu dalam templat. Telah didapati bahawa secara amnya urutan jeda mengandungi kawasan kaya GC kira-kira 16-20 bp, hulu 3′-OH hujung transkrip yang dijeda. Selain itu, rantau simetri dyad hadir 16-20 bp hulu 3′-hujung menyebabkan terhenti. Walau bagaimanapun, mekanisme jeda tidak jelas.

Selain itu, dipercayai bahawa selepas pembebasan faktor sigma, protein NusA dan NusG dikaitkan dengan enzim teras dan memodulasi kadar pemanjangan. Di sesetengah tapak, protein ini meningkatkan jeda.

Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa transkrip RNA yang baru terbentuk terdiri daripada kumpulan trifosfat pada 5′ dan kumpulan -OH bebas pada hujung 3′ (Rajah 10.7 B). Selain itu, transkrip RNA lebih besar daripada gen struktur. Kebanyakan mesej mengandungi promoter iaitu kawasan proksimal mRNA yang dipanggil jujukan pemimpin iaitu rantau yang tidak diterjemahkan sebelum permulaan terjemahan.

(iii) Pembacaan Bukti mRNA:

Polimerase RNA mempunyai aktiviti pembacaan bukti yang serupa dengan aktiviti 3′ → 5′ exonuclease DNA polimerase. Kedua-dua protein, GreA dan GreB membolehkan polimerase RNA (yang ditangkap secara transkripsi) untuk membuat sandaran dan membelah 2-3 nukleotida daripada 3′ hujung mesej baru lahir. Ini mengakibatkan pembebasan polimerase RNA yang seterusnya bergerak melalui titik penangkapan pada hujung 3′ gen.

(iv) Interaksi Protein-Protein dengan RNA Polimerase:

Terdapat beberapa faktor pengawalseliaan yang secara langsung menghubungi polimerase RNA di kawasan promoter templat. Faktor pengawalseliaan (protein) tersebut boleh dibahagikan kepada dua kelas, I dan II.

Protein kelas I bertindak sebagai pengaktif transkripsi. Ini mengikat huluan daripada penganjur (cth. CRP, AraC, Fnr dan OmpR). Faktor transkrip kelas II bertindih dengan rantau promoter, beberapa daripada pengawal selia ini bersentuhan dengan hujung terminal C subunit α (Rajah 10.4).

4. Penamatan Rantaian:

Proses penamatan rantaian RNA berakhir dengan peristiwa:

(i) Pemberhentian pemanjangan,

(ii) Pengeluaran transkrip daripada kompleks tertiari, dan

(iii) Pemisahan polimerase daripada templat DNA.

Terdapat dua jenis mekanisme yang menyebabkan penamatan: penamatan bebas dan rho.

(i) Penamatan bebas Rho:

Isyarat rho-bebas untuk penamatan diiktiraf oleh DNA itu sendiri. Ia terdiri daripada kawasan kaya GC dengan simetri dyad. RNA polimerase membaca dan memanjangkan jujukan poliA pada templat DNA (Gamb.10.8A). Ia mensintesis tran­skrip RNA yang menjadi terlipat untuk membentuk struktur batang dan gelung kira-kira 20 tapak di hulu dari terminus 3′-OH dengan regangan terminal 4-8 poli U resi­dues (Gamb. 10.8B).

Struktur gelung batang RNA ini menyebabkan polimerase RNA berhenti seketika dan mengganggu hibrid RNA-DNA pada hujung 5′. Sisa Poli U terdapat pada 3′ hujung molekul hibrid RNA-DNA. Pasangan asas hibrid U-A agak tidak stabil oleh itu, ia menyebabkan hujung 3′ hibrid itu putus dan melepaskan rantai mRNA.

(ii) Penamatan bergantung Rho:

Richardson (1983) telah memberikan model untuk penamatan rantai RNA yang bergantung kepada rho (Rajah 10.9). Penamatan bergantung Rho memerlukan protein Rho (faktor) yang dikodkan oleh gen rho. Faktor rho ialah heksamer.

Apabila tapak jeda yang kuat nampaknya terletak pada jarak tertentu dari kawasan promoter, penamatan yang dikaitkan dengan faktor rho berlaku. Walau bagaimanapun, mesti jelas bahawa tapak jeda yang kuat yang hadir berdekatan dengan penganjur tidak akan bertindak sebagai tapak untuk penamatan. Rho memerlukan ssRNA sebagai kawasan pengikat (Rajah 10.9 A).

Rajah 10.9 : Model untuk pembebasan rantai RNA yang dimediasi faktor Rho.

Faktor Rho bergerak sepanjang RNA dari tapak pengikatannya ke enzim RNA polimerase. Pergerakan ini dipermudahkan oleh hidrolisis ATP yang membekalkan tenaga. Mudah-mudahan, ssRNA berputar di sekitar luar faktor rho di tapak pengikat yang besar. Langkah ini mendahului ketibaan RNA polimerase di tapak penamatan (B).

Polimerase RNA sebahagiannya dililit di luar faktor Rho. Akibatnya protein Rho datang dalam sentuhan enzim teras polimerase. Hubungan ini dipermudahkan oleh protein NusA atau NusG. Langkah ini bergantung kepada hidrolisis nukleotida trifosfat (C).

Proses pembungkusan berjalan secara berterusan dan mengganggu ikatan bukan kovalen yang memegang RNA yang baru terbentuk kepada DNA dan RNA polimerase. Pengaktifan aktiviti helikase RNA/DNA menyebabkan rantai mRNA dan polimerase RNA teras terputus daripada templat DNA. Oleh itu, kompleks Rho-protein-RNA dibebaskan daripada kompleks RNA polimerase- DNA (D).

Akhirnya, polimerase RNA teras dilepaskan dan berinteraksi dengan faktor sigma yang digunakan untuk memulakan transkripsi pusingan kedua. Isyarat penamatan transkripsi yang bergantung kepada rho juga telah diterangkan dalam bacteriophage F1 oleh Mose dan Model (1984).

5. Pusing Ganti RNA:

Berdasarkan kadar pereputan, RNA yang ditranskripsikan dengan cara ini dalam vivo boleh dikelompokkan kepada dua: molekul RNA yang stabil dan tidak stabil. Molekul RNA yang stabil terdiri daripada tRNA dan rRNA, manakala mRNA tidak stabil. Dalam E. coli, jumlah populasi tRNA dan rRNA ialah 15-25% dan 70-80%, masing-masing.

MRNA hadir hanya dalam jumlah yang rendah (3-5%). Sebab-sebab kestabilan adalah persatuan rRNA dalam kompleks ribonukleoprotein (ribosom) dan penukaran tRNA dan rRNA ke dalam struktur sekunder.

Penukaran ini melindungi RNA yang stabil pada 3′ terminus daripada pembubaran ribonuklease. Eksonuklease selular merendahkan mRNA dalam arah 3'→5'. Walau bagaimanapun, kehadiran struktur gelung batang mungkin menghalang persatuan endonuklease.


Biologi 171

Pada penghujung bahagian ini, anda akan dapat melakukan perkara berikut:

  • Senaraikan langkah-langkah dalam transkripsi eukariotik
  • Bincangkan peranan polimerase RNA dalam transkripsi
  • Bandingkan dan bezakan tiga polimerase RNA
  • Terangkan kepentingan faktor transkripsi

Prokariot dan eukariota melakukan proses transkripsi yang sama secara asasnya, dengan beberapa perbezaan utama. Perbezaan paling penting antara transkripsi prokariot dan eukariota adalah disebabkan oleh nukleus dan organel yang terikat membran. Dengan gen terikat dalam nukleus, sel eukariotik mesti dapat mengangkut mRNAnya ke sitoplasma dan mesti melindungi mRNAnya daripada merendahkan sebelum ia diterjemahkan. Eukariota juga menggunakan tiga polimerase berbeza yang masing-masing menyalin subset gen yang berbeza. mRNA eukariotik biasanya monogenik, bermakna mereka menentukan satu protein.

Permulaan Transkripsi dalam Eukariota

Tidak seperti polimerase prokariotik yang boleh mengikat templat DNA sendiri, eukariota memerlukan beberapa protein lain, dipanggil faktor transkripsi, untuk mula-mula mengikat kawasan promoter dan kemudian untuk membantu merekrut polimerase yang sesuai.

Tiga Polimerase RNA Eukariotik

Ciri-ciri sintesis mRNA eukariotik adalah lebih kompleks daripada ciri-ciri prokariot. Daripada polimerase tunggal yang terdiri daripada lima subunit, eukariota mempunyai tiga polimerase yang masing-masing terdiri daripada 10 subunit atau lebih. Setiap polimerase eukariotik juga memerlukan satu set faktor transkripsi yang berbeza untuk membawanya ke templat DNA.

RNA polimerase I terletak di dalam nukleolus, substruktur nuklear khusus di mana RNA ribosom (rRNA) ditranskripsi, diproses, dan dipasang menjadi ribosom ((Rajah)). Molekul rRNA dianggap sebagai RNA struktur kerana ia mempunyai peranan selular tetapi tidak diterjemahkan ke dalam protein. RRNA adalah komponen ribosom dan penting untuk proses terjemahan. RNA polymerase I mensintesis semua rRNA daripada set pendua serentak gen ribosom 18S, 5.8S dan 28S. (Note that the “S” designation applies to “Svedberg” units, a nonadditive value that characterizes the speed at which a particle sediments during centrifugation.)

Locations, Products, and Sensitivities of the Three Eukaryotic RNA Polymerases
RNA Polimerase Cellular Compartment Product of Transcription α-Amanitin Sensitivity
saya Nukleolus All rRNAs except 5S rRNA Insensitive
II Nukleus All protein-coding nuclear pre-mRNAs Extremely sensitive
III Nukleus 5S rRNA, tRNAs, and small nuclear RNAs Moderately sensitive

RNA polymerase II is located in the nucleus and synthesizes all protein-coding nuclear pre-mRNAs. Pra-mRNA eukariotik menjalani pemprosesan yang meluas selepas transkripsi tetapi sebelum terjemahan. For clarity, this module’s discussion of transcription and translation in eukaryotes will use the term “mRNAs” to describe only the mature, processed molecules that are ready to be translated. RNA polimerase II bertanggungjawab untuk menyalin sebahagian besar gen eukariotik.

RNA polimerase III juga terletak di dalam nukleus. This polymerase transcribes a variety of structural RNAs that includes the 5S pre-rRNA, transfer pre-RNAs (pre-tRNAs), and small nuclear pre- RNAs . The tRNAs have a critical role in translation they serve as the “adaptor molecules” between the mRNA template and the growing polypeptide chain. RNA nuklear kecil mempunyai pelbagai fungsi, termasuk "splicing" pra-mRNA dan mengawal selia faktor transkripsi.

A scientist characterizing a new gene can determine which polymerase transcribes it by testing whether the gene is expressed in the presence of α-amanitin, an oligopeptide toxin produced by the fly agaric toadstool mushroom and other species of Amanita. Interestingly, the α-amanitin affects the three polymerases very differently ((Figure)). RNA polymerase I is completely insensitive to α-amanitin, meaning that the polymerase can transcribe DNA in vitro in the presence of this poison. RNA polymerase III is moderately sensitive to the toxin. In contrast, RNA polymerase II is extremely sensitive to α-amanitin. The toxin prevents the enzyme from progressing down the DNA, and thus inhibits transcription. Knowing the transcribing polymerase can provide clues as to the general function of the gene being studied. Because RNA polymerase II transcribes the vast majority of genes, we will focus on this polymerase in our subsequent discussions about eukaryotic transcription factors and promoters.

RNA Polymerase II Promoters and Transcription Factors

Eukaryotic promoters are much larger and more intricate than prokaryotic promoters. However, both have a sequence similar to the -10 sequence of prokaryotes. In eukaryotes, this sequence is called the TATA box, and has the consensus sequence TATAAA on the coding strand. It is located at -25 to -35 bases relative to the initiation (+1) site ((Figure)). This sequence is not identical to the E coli -10 box, but it conserves the A–T rich element. The thermostability of A–T bonds is low and this helps the DNA template to locally unwind in preparation for transcription.

Instead of the simple σ factor that helps bind the prokaryotic RNA polymerase to its promoter, eukaryotes assemble a complex of transcription factors required to recruit RNA polymerase II to a protein coding gene. Transcription factors that bind to the promoter are called basal transcription factors. These basal factors are all called TFII (for Transcription Factor/polymerase II) plus an additional letter (A-J). The core complex is TFIID, which includes a TATA-binding protein (TBP). The other transcription factors systematically fall into place on the DNA template, with each one further stabilizing the pre-initiation complex and contributing to the recruitment of RNA polymerase II.


Some eukaryotic promoters also have a conserved CAAT box (GGCCAATCT) at approximately -80. Further upstream of the TATA box, eukaryotic promoters may also contain one or more GC-rich boxes (GGCG) or octamer boxes (ATTTGCAT). These elements bind cellular factors that increase the efficiency of transcription initiation and are often identified in more “active” genes that are constantly being expressed by the cell.

Basal transcription factors are crucial in the formation of a preinitiation complex on the DNA template that subsequently recruits RNA polymerase II for transcription initiation. The complexity of eukaryotic transcription does not end with the polymerases and promoters. An army of other transcription factors, which bind to upstream enhancers and silencers, also help to regulate the frequency with which pre-mRNA is synthesized from a gene. Enhancers and silencers affect the efficiency of transcription but are not necessary for transcription to proceed.

Struktur Promoter untuk RNA Polimerase I dan III

The processes of bringing RNA polymerases I and III to the DNA template involve slightly less complex collections of transcription factors, but the general theme is the same.

The conserved promoter elements for genes transcribed by polymerases I and III differ from those transcribed by RNA polymerase II. RNA polimerase I mentranskripsikan gen yang mempunyai dua jujukan promoter yang kaya dengan GC di rantau -45 hingga +20. Jujukan ini sahaja sudah memadai untuk permulaan transkripsi berlaku, tetapi penganjur dengan jujukan tambahan di rantau ini dari -180 hingga -105 hulu tapak permulaan akan meningkatkan lagi permulaan. Gen yang ditranskripsikan oleh RNA polymerase III mempunyai promoter hulu atau promoter yang berlaku dalam gen itu sendiri.

Eukaryotic transcription is a tightly regulated process that requires a variety of proteins to interact with each other and with the DNA strand. Although the process of transcription in eukaryotes involves a greater metabolic investment than in prokaryotes, it ensures that the cell transcribes precisely the pre-mRNAs that it needs for protein synthesis.

The evolution of genes may be a familiar concept. Mutations can occur in genes during DNA replication, and the result may or may not be beneficial to the cell. By altering an enzyme, structural protein, or some other factor, the process of mutation can transform functions or physical features. However, eukaryotic promoters and other gene regulatory sequences may evolve as well. For instance, consider a gene that, over many generations, becomes more valuable to the cell. Maybe the gene encodes a structural protein that the cell needs to synthesize in abundance for a certain function. If this is the case, it would be beneficial to the cell for that gene’s promoter to recruit transcription factors more efficiently and increase gene expression.

Scientists examining the evolution of promoter sequences have reported varying results. In part, this is because it is difficult to infer exactly where a eukaryotic promoter begins and ends. Some promoters occur within genes others are located very far upstream, or even downstream, of the genes they are regulating. However, when researchers limited their examination to human core promoter sequences that were defined experimentally as sequences that bind the preinitiation complex, they found that promoters evolve even faster than protein-coding genes.

It is still unclear how promoter evolution might correspond to the evolution of humans or other complex organisms. However, the evolution of a promoter to effectively make more or less of a given gene product is an intriguing alternative to the evolution of the genes themselves. 1

Pemanjangan dan Penamatan Eukariotik

Following the formation of the preinitiation complex, the polymerase is released from the other transcription factors, and elongation is allowed to proceed as it does in prokaryotes with the polymerase synthesizing pre-mRNA in the 5′ to 3′ direction. As discussed previously, RNA polymerase II transcribes the major share of eukaryotic genes, so in this section we will focus on how this polymerase accomplishes elongation and termination.

Although the enzymatic process of elongation is essentially the same in eukaryotes and prokaryotes, the DNA template is considerably more complex. Apabila sel eukariotik tidak membahagi, gen mereka wujud sebagai jisim meresap DNA dan protein yang dipanggil kromatin. DNA dibungkus rapat di sekeliling protein histon bercas pada selang waktu yang berulang. Ini DNA–histone complexes, collectively called nucleosomes, are regularly spaced and include 146 nucleotides of DNA wound around eight histones like thread around a spool.

Untuk sintesis polinukleotida berlaku, jentera transkripsi perlu mengalihkan histon keluar dari jalan setiap kali ia menemui nukleosom. This is accomplished by a special protein complex called FACT , which stands for “facilitates chromatin transcription.” Kompleks ini menarik histon dari templat DNA apabila polimerase bergerak di sepanjangnya. Sebaik sahaja pra-mRNA disintesis, kompleks FACT menggantikan histon untuk mencipta semula nukleosom.

Penamatan transkripsi adalah berbeza untuk polimerase yang berbeza. Unlike in prokaryotes, elongation by RNA polymerase II in eukaryotes takes place 1,000 to 2,000 nucleotides beyond the end of the gene being transcribed. Ekor pra-mRNA ini kemudiannya dikeluarkan oleh belahan semasa pemprosesan mRNA. Sebaliknya, polimerase RNA I dan III memerlukan isyarat penamatan. Gen yang ditranskripsi oleh RNA polimerase I mengandungi jujukan 18-nukleotida tertentu yang diiktiraf oleh protein penamatan. Proses penamatan dalam RNA polimerase III melibatkan jepit rambut mRNA yang serupa dengan penamatan transkripsi bebas rho dalam prokariot.

Ringkasan Bahagian

Transkripsi dalam eukariota melibatkan satu daripada tiga jenis polimerase, bergantung kepada gen yang ditranskripsikan. RNA polymerase II transcribes all of the protein-coding genes, whereas RNA polymerase I transcribes the tandemly duplicated rRNA genes, and RNA polymerase III transcribes various small RNAs, like the 5S rRNA, tRNA, and small nuclear RNA genes. Permulaan transkripsi dalam eukariota melibatkan pengikatan beberapa faktor transkripsi kepada urutan promoter kompleks yang biasanya terletak di hulu gen yang disalin. The mRNA is synthesized in the 5′ to 3′ direction, and the FACT complex moves and reassembles nucleosomes as the polymerase passes by. Manakala polimerase RNA I dan III menamatkan transkripsi melalui kaedah yang bergantung kepada jepit rambut protein atau RNA, RNA polimerase II mentranskripsikan 1,000 atau lebih nukleotida di luar templat gen dan memotong lebihan semasa pemprosesan pra-mRNA.

Sambungan Seni

Review A scientist splices a eukaryotic promoter in front of a bacterial gene and inserts the gene in a bacterial chromosome. Adakah anda menjangkakan bakteria akan menyalin gen?

No. Prokaryotes use different promoters than eukaryotes.

Respons Percuma

A scientist observes that a cell has an RNA polymerase deficiency that prevents it from making proteins. Describe three additional observations that would together support the conclusion that a defect in RNA polymerase I activity, and not problems with the other polymerases, causes the defect.

To determine that a RNA polymerase I mutation or deficiency is causing the defect in protein production, the scientist would need to make observations that provide evidence that RNA polymerases II and III are working in the cell. The observations eliminating RNA polymerase II as the defect could include:

The observations eliminating RNA polymerase III could include:

  • Isolation of small nuclear RNAs from the cell
  • Isolation of microRNAs from the cell
  • Transcription of 5S rRNA in the nucleus
  • Presence of tRNAs in the cytoplasm

The observations implicating RNA polymerase I could include:

  • A lack of functional ribosomes in the cytoplasm (RNA polymerase I or III)
  • A lack of RNA polymerase I protein
  • RNA polymerase I protein is non-functional

Nota kaki

    H Liang et al., “Fast evolution of core promoters in primate genomes,” Biologi Molekul dan Evolusi 25 (2008): 1239–44.

Glosari


What acts at the core promoter?

The core promoter is the site of action of the RNA polymerase II transcriptional machinery (for review, see Orphanides et al. 1996Hampsey 1998 Myer and Young 1998 Roeder 1998 Lee and Young 2000Dvir et al. 2001 White 2001 Woychik and Hampsey 2002). RNA polymerase II is a multisubunit enzyme that catalyzes the synthesis of mRNA from the DNA template. Accurate and efficient transcription from the core promoter requires the polymerase along with auxiliary factors that are commonly termed the “basal” or “general” transcription factors, which include transcription factor (TF) IIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, and TFIIH. With TATA box-dependent core promoters, it has been found that the purified factors can assemble into a transcription preinitiation complex (PIC) in the following order: TFIID, TFIIB, RNA polymerase II-TFIIF complex, TFIIE, and then TFIIH. For the purposes of this review, it is important to remember TFIID and TFIIB. TFIID is a multisubunit protein that consists of TBP (the TATA box-binding protein) and approximately 13 TBP-associated factors (TAFs Burley and Roeder 1996 Albright and Tjian 2000 Berk 2000 Verrijzer 2001 Tora 2002). [There are multiple TBP-containing complexes, and hence, the TAFs that are involved in RNA polymerase II transcription are termed TAFII250, TAFII150, etc. The TAF nomenclature has been revised recently (Tora 2002).] TFIIB is a single polypeptide that interacts with TBP as well as with the DNA upstream of the TATA box. In the stepwise PIC assembly mechanism described above, TFIID and TFIIB are the first two factors that interact with the core promoter. Accordingly, it appears that these two factors have a critical role in the recognition of core promoter motifs.


Electronic supplementary material

Additional file 1: Sequences of the TIRs used in the study. Sequences of the TIRs are provided. (DOC 32 KB)

12867_2007_237_MOESM2_ESM.doc

Additional file 2: Reverse transcription real-time PCR to determine mRNA levels. The file contains information about mRNA levels. (DOC 28 KB)

12867_2007_237_MOESM3_ESM.doc

Additional file 3: The effect of the TIR on GFP synthesis at 37°C. The experimental data used for Figure 2 are provided in fluorescence units. In addition, the data for araBAD promoter are shown. (DOC 304 KB)

12867_2007_237_MOESM4_ESM.doc

Additional file 4: The effect of the TIR on GFP synthesis at 20°C. The data from measurements done at 20°C are provided for all enhancer contexts. (DOC 186 KB)