Цикл транскрипции и последующие пути реализации генетической информации

Структура бактериальной полицистронной иРНК. В состав молекулы информационной РНК входят как транслируемые, так и нетранслируемые области. Каждая кодирующая область обладает своим собственным инициирующим и терминирующим сигналами. Обычно бактериальные иРНК содержат несколько кодирующих областей

Эукариотическая иРНК

Пространственная модель комплекса РНК-полимеразы Е. coli с фрагментом ДНК-матрицы (промотором). Цифрами обозначены место­положения нуклеотидных звеньев вдоль промотора в молекуле ДНК (отсчет от стартовой точки)

Инициация транскрипции происходит в несколько последова­ тельных этапов, в процессе которых двойной закрытый комплекс пере­ходит в открытый, а затем в тройной комплекс

Промоторы для РНК-долимеразы II содержат обособленные участки, один из которых отвечает за первоначальное связывание фермента, а другой определяет точную локализацию стартовой точки

КомпонентХарактеристика Pol IIРНК-Полимеразная активность, взаимодействует с множеством общих и тканеспецифических факторов транскрипции, участвует в выборе точки инициации транскрипции TFIIBСвязывает Pol II и TBP на промоторе, участвует в выборе точки инициации транскрипции TFIIFВзаимодействует с Pol II, стимулирует элонгацию транскрипции Pol II, компонент субкомплекса SRB/медиатор TFIIHАктивность ДНК-зависимой ATPазы, ДНК-хеликазная активность, обладает активностью CTD-киназы SRB2, SRB5Участвуют в образовании инициационного комплекса, стимулируют базальный и индуцированный синтез РНК, взаимодействуют с TBP, компоненты субкомплекса SRB/медиатор GAL11/SPT13Участвуют в образовании инициационного комплекса, стимулируют базальный и индуцированный синтез РНК, компоненты субкомплекса SRB/медиатор, предположительно взаимодействуют с активаторами транскрипции SUG1Компонент субкомплекса SRB/медиатор, предположительно взаимодействует с активаторами транскрипции SRB4, SRB6, SRB7, SRB8, SRB9, SRB10, SRB11 Компоненты субкомплекса SRB/медиатор, предположительно взаимодействуют с CTD-доменом Pol II Характеристики белковых компонентов холофермента РНК-полимеразы II дрожжей

Субъединичный состав и характеристика основных факторов транскрипции РНК-полимеразы II человека Факто р (GTF) Молекулярные массы субъединиц (кДа) и их обозначение Характеристика TFIIA 37 ( ) 19 ( ) 13 ( ) Требуются для активации транскрипции, стабилизируют взаимодействие TBP с TATA-боксом, а также TAF с ДНК, необходимы для активации некоторых промоторов TFIIB35Стабилизирует комплекс Pol II/TFIIF на промоторе, обеспечивает выбор точки инициации транскрипции, претерпевает конформационные изменения под действием белков-активаторов TFIID38 (TBP) 250 (TAFII250) 150 (TAFII150) 135 (TAFII135) 95 (TAFII95) 80 (TAFII80) 55 (TAFII55) 31 (TAFII31) 28 (TAFII28) 20 (TAFII20) Узнает ТАТА-последовательность, является мишенью для белков-трансактиваторов транскрипции Узнает 3-концевые области промотора

TFIIE56 34 Ассоциированы с Pol II, обладают Zn-связывающими доменами, обе субъединицы участвуют в плавлении промотора, обеспечивают вхождение TFIIH в прединициационный комплекс TFIIF58 (RAP74) 26 (RAP30) Стимулирует элонгацию Гомолог -фактора РНК-полимеразы E. coli, предотвращает неспецифическую инициацию транскрипции TFIIH89 (ERCC3) 80 (ERCC2) 62 (p62) 44 (hSSL1) 40 (cdk7) 37 (циклин H) 34 (p34) 32 (MAT-1) 3 5-Хеликаза, необходимая для транскрипции; участвует в эксцизионной репарации ДНК 5 3-Хеликаза, необходимая для транскрипции; участвует в эксцизионной репарации ДНК Участвует в эксцизионной репарации ДНК Содержит Zn-связывающий домен, участвует в эксцизионной репарации ДНК Киназа С-концевого домена Pol II (CTD-киназа), компонент cdk7-активирующей киназы (CAK) Содержит Zn-связывающий домен, гомологичный hSSL1 Содержит Zn-связывающий домен; фактор сборки CAK TFII I120Связывает INR-элемент (инициатор), облегчает связывание TBP

Схема инициации транскрипции РНК-полимеразой II и освобождения промотора а – сборка прединициационного транскрипционного комплекса; б – инициация транскрипции и освобождение промотора

Основные факторы элонгации РНК-полимеразы II Фактор СтруктураМолекулярная масса полипептидов, кДа Функция P-TEFbГетеродимер124, 43Препятствует прекращению элонгации, ингибируется DRB SII (TFIIS)Мономер38Препятствует прекращению элонгации, стимулирует расщепление транскрипта TFIIFГетеродимер30, 70Устраняет задержку элонгации РНК Элонгин (SIII) Гетеротример, включающий элонгины A, B и С Та же Элонгин А110Активная субъединица Элонгин В18Регуляторная субъединица Элонгин С15Та же ELL80Устраняет задержку элонгации РНК Примечание. DRB – 5,6-дихлоро-1- -D-рибофуранозилбензимидазол

У эукариот обнаружены три фактора терминации транскрипции, необходимых для освобождения РНК- полимераз из транскрипционных комплексов на терминаторах – по одному для РНК-полимераз