H-uile duine a bha a 'sgrùdadh na Mhoileciuilich bith-eòlas, biochemistry, ginteil, agus grunn eile co-cheangailte eòlas,' Mhàiri Bhòidheach, a 'faighneachd na ceist: dè tha a' ghnìomh a RNA polymerase? Tha seo gu math iom-fhillte a 'chuspair a tha fhathast gu tur neo-rannsaichte, ach, a dh'aindeoin sin, tha e aithnichte gun tèid a' lasadh mar phàirt den aiste.
fiosrachadh coitcheann
Tha e riatanach cuimhneachadh gum bheil RNA polymerase de eukaryotes agus prokaryotes. Tha a 'chiad tuilleadh roinn ann an trì seòrsaichean, gach aon a tha uallach airson an tar-sgrìobhadh ghinean buidheann fa leth. Tha iad sin a enzymes Tha àireamhan airson sìmplidheachd, mar a 'chiad, an dàrna agus an treas RNA polymerase. Prokaryotes, structar a neo-niùclasach, nuair a transcribed ag obair a rèir a 'sìmpleachadh air diagram. Mar sin, airson soilleireachd, a ghlacadh cho mòr sa ghabhas de dh'fhiosrachadh a thèid a làimhseachadh eukaryotes. RNA polymerases tha structar coltach. Thathar a 'creidsinn gun robh iad anns nach eil nas lugha na 10 polypeptide slabhraidhean. Mar so RNA polymerase synthesizes 1 (a 'tar-sgrìobhadh) ghinean a tha an dèidh sin eadar-theangachadh gu na diofar pròtainean. Tha an dàrna sàs sgrìobhadh ghinean, a tha an dèidh sin eadar-theangachadh gu pròtainean. RNA polymerase 3 a 'sealltainn diofar stàball ìseal Mhoileciuilich cuideam enzymes a tha meadhanach mothachail air alpha amatinu. Ach chan eil sinn air co-dhùnadh air dè dìreach a tha RNA polymerase! Mar sin ghairm enzymes a tha an sàs ann an amalachadh de ribonucleic acid molecules. Anns a 'faireachdainn cumhang a' tuigsinn seo le bhith a 'DNA-eisimeil RNA polymerase, a tha ag obrachadh air bunait na matrix de deoxyribonucleic acid. Enzymes tha riatanach airson fada is soirbheachail obrachadh bheairtean beò. RNA polymerase Gheibhear a h-uile ceallan agus mòran bhìorasan.
Tha an Roinn air a ghnothaichean sònraichte
A rèir a 'subunit rinneadh an RNA polymerases an roinn ann an dà bhuidheann:
- Tha a 'chiad a' dèiligeadh ri sgrìobhadh àireamh bheag de ghinean ann an genomes sìmplidh. Airson an obair sa chùis seo chan eil feum iom-fhillte riaghlaidh buaidh. Uime sin, seo a 'buntainn ris a h-uile enzymes a mairidh ach aon subunit. Mar eisimpleir urrainn tarraing an bacteriophage RNA polymerase agus mitochondria.
- Tha seo a 'gabhail a-steach a h-uile buidheann eukaryotic RNA polymerase agus bacteria, a tha doirbh a chur air dòigh. Tha iad eadar-fhighte mnogosubedinichnye pròtain complexes urrainn a sgrìobhadh mìltean de ghinean eadar-dhealaichte. Rè obrachadh, tha na ginean freagairt ri àireamh mhòr de na comharran riaghlaidh a tha air a fhuaireadh bho pròtain factaran agus nucleotides.
A leithid structarail agus gnìomhach a sgaradh caran cumhach agus sìmpleachadh an suidheachadh fìor.
Dè tha RNA polymerase mi?
Bha iad stèidhichte an gnìomh foghlaim bunsgoile tar-sgrìobhaidhean de rRNA ghinean, is e sin, tha iad as cudromaiche. Tha cumhachdan nas ainmeil fo sònrachadh 45S-RNA. Aca air fad a tha mu 13 000 nucleotides. Bho e air an cruthachadh 28S-RNA, aois 18-5.8S RNA-RNA. Sgàth 's gu bheil iad a' chruthachadh ach aon transkriptor, a 'bhuidheann a' faighinn "barantas" gu bheil an molecules thèid a chruthachadh ann an suimeannan co-ionnan. Aig an aon àm a 'cruthachadh RNA dìreach a' dol a-mhàin 7000 nucleotides. Tha an còrr den tar-sgrìobhadh a tha seargadh ann an niuclas. Air cho mòr chopan Thathar a 'creidsinn gu bheil e riatanach airson na tràth ìrean a' cruthachadh ribosomes. Tha an àireamh de na ceallan ann an polymerases àrd-nàdurra bhos air feadh an comharra de 40 mìle-aonadan.
Ciamar a tha e air a chur air dòigh?
Mar sin, tha a 'chiad RNA polymerase (prokaryotes-structar molecules) air a mheas math. Anns a 'chùis seo, a' mhòr subunit, mar a tha, gu dearbh, agus tha àireamh mhòr de àrd eile Mhoileciuilich cuideam polypeptides, tha gu soilleir eadar-dhealaichte feumail agus structarail raointean. Rè cloning ghinean agus gus co-dhùnadh aca bun-structair a chaidh a chomharrachadh le luchd-saidheans evolutionarily ghleidheadh cuibhreann de slabhraidhean. A 'cleachdadh deagh-labhairt, an luchd-rannsachaidh a chaidh a dhèanamh cuideachd mutational mion-sgrùdadh a' toirt cothrom dhuinn bruidhinn mu dheidhinn gnìomhach cudromach de raointean fa-leth. Airson an adhbhair seo, a 'cleachdadh làraich-stiùireadh mutagenesis atharrachadh fa leth polypeptide slabhraidhean, agus a leithid a mhùthadh amino acid subunits a chleachdadh ann an coimhthional enzymes an dèidh sin le mion-sgrùdadh air feartan, a chaidh fhaighinn ann an dàta structaran. Chaidh a thoirt fa-near gu bheil a 'bhuidheann a' chiad RNA polymerase an làthair an alpha-amatina (fìor stuthan puinnseanta, a tha air fhaighinn bho bàn balg-bhuachair) Chan eil fa-near.
obrachadh
An dà chuid a 'chiad agus an dàrna RNA polymerase dòcha ann an dà riochd. Fear dhiubh comasach air an giùlain a thòiseachadh sònraichte tar-sgrìobhadh. Tha an dàrna - DNA a-eisimeil RNA polymerase. Bheachd seo air a foillseachadh ann an obrachadh as motha den obair. Cuspair sgrùdadh tuilleadh, ach a-nis tha fios againn gur e an crochadh air an dà tar-sgrìobhadh factaran, a tha air ainmeachadh mar SL1 agus UBF. Gu h-àraidh an fheadhainn mu dheireadh - gu bheil e a 'conaltradh gu dìreach le na adhartaiche, fhad' sa SL1 UBF Feumaidh làthair. Ged a tha e air a bhith a dheuchainn, a stèidheachadh DNA-eisimeil RNA polymerase urrainn pàirt a ghabhail anns an tar-sgrìobhadh aig a 'char as lugha agus as aonais an làthair an fhear mu dheireadh. Ach airson àbhaisteach obrachadh seo dhen UBF e fhathast a dhìth. Carson a tha sin? Mòr gu ruige seo dh'fhàillig a stèidheachadh an adhbhar seo giùlan. Aon de na mòr-chòrdte mìneachadh a 'moladh gum UBF moladh seòrsa de stimulant rDNA tar-sgrìobhadh nuair a bha i a' fàs agus a 'leasachadh. Nuair a tàimh ìre a 'tachairt, an uair sin a chumail suas a' char as lugha a dh'fheumar ìre obrachadh. A phàirt de tar-sgrìobhadh nithean nach eil riatanach dha. Seo mar sin Innleadaireachd RNA polymerase. Tha a 'ghnìomh seo a' toirt cothrom enzyme taic a thoirt do playback beaga "bhlocaichean togail" a 'chuirp, air sgàth gu bheil e daonnan ùrachadh airson deicheadan.
Tha an dàrna buidheann de enzymes
Aca obrachadh air a riaghladh leis an coimhthional multiprotein iom-fhillte preinitsiatornogo adhartachaidh an dàrna clas. As tric a tha seo air a chur an cèill ann an obair na sònraichte pròtainean - activators. Mar eisimpleir tha an TBP. Tha e co-cheangailte nithean a tha nam pàirt de TFIID. Tha iad - targaid airson p53, NM Kappa B, agus mar sin air. Tha buaidh anns a 'phròiseas de riaghladh agus a' toirt pròtainean ghairm coactivators. Eisimpleirean tha Gcn5. Carson a dh'fheumas sinn seo pròtainean? Tha iad a 'frithealadh mar adapters a ghnàthachadh an ceangal eadar activators agus factaran a tha ann an preinitsiatorny iom-fhillte. Airson tar-sgrìobhadh a cheartachadh thachair, feumaidh an obair a dh'fheumar factaran. Ged a sia dhiubh, dìreach eadar-obrachadh leis an adhartaiche dòcha gum bi an aon. Airson cùisean eile Feumaidh preformed iom-fhillte a thaobh an dàrna RNA polymerase. Os bàrr, anns na pròiseasan a tha ri taobh proximal eileamaidean --mhàin 50-200 càraidean bhon làraich far a bheil tar-sgrìobhadh a tha a 'tòiseachadh. Tha iad a 'chomharra air ceangal nan activator pròtainean.
feartan sònraichte
A bheil an subunit structar an enzymes eadar-dhealaichte air tùs ghnìomhail aca pàirt anns an tar-sgrìobhadh? Tha dearbh fhreagairt air a 'cheist seo chan eil, ach a' creidsinn gu bheil e buailteach mhath. Ciamar a bha e a 'bualadh RNA polymerase? Enzyme gnìomhan sìmplidh - raon cuingealaichte de tar-sgrìobhadh ghinean (no fiù 's pìos beag). Eisimpleirean tha tuigseach de RNA primers Okazaki criomagan. Tha adhartaiche specificity an RNA polymerases de lobhagan agus phages gu bheil enzymes tha feadhainn aig a bheil structar sìmplidh agus a tha eadar-mheasgte. Chithear seo anns a 'phròiseas de DNA samhlachadh ann bacteria. Ged a tha sinn a 'beachdachadh air seo: iom-fhillte structar nuair a rannsaich genome T eadhon phage, rè leasachadh, bha e fa-near gun repeated atharrachadh eadar diofar bhuidhnean tar-sgrìobhadh gine, a chaidh a lorg gun robh an iom-fhillte a chleachdadh airson seo RNA polymerase sluagh. 'S e sin, sìmplidh enzyme ann an cùisean mar sin chan eil e brosnaichte. Tha seo a 'ciallachadh àireamh de bhuaidh:
- RNA polymerase de eukaryotes agus bacteria a bhith comasach air aithneachadh eadar-dhealaichte adhartachaidh.
- Tha e riatanach gu bheil an enzyme tha sònraichte freagairt ri diofar pròtainean-riaghlaidh.
- RNA polymerase feumar cuideachd a bhith comasach air an aithneachadh air an specificity na teamplaid DNA nucleotide sreath. Gus seo a dhèanamh, a 'cleachdadh measgachadh de pròtain effectors.
Tha e a 'leantainn a' bhuidheann air feum a bharrachd "building" eileamaidean. Pròtainean cuideachadh a 'sgrìobhadh a' ioma-fhillte de RNA polymerase iomlan a ghnìomhan a choileanadh. Seo a 'buntainn, a' mhòr chuid, a 'enzymes structar iom-fhillte, anns a bheil na comasan' cur an gnìomh prògram farsaing de ginteil fiosrachaidh. Air sgàth diofar dhuilgheadasan, faodaidh sinn faicinn seòrsa de rangachd structar RNA polymerase.
Ciamar a tha am pròiseas tar-sgrìobhadh?
Bheil gine uallach airson co-obrachadh le na RNA polymerase? Gus tòiseachadh a 'tar-sgrìobhadh: am pròiseas ann an eukaryotes' gabhail àite ann an niuclas. Ann prokaryotes, tha ea 'sruthadh a-staigh na microorganism. Tha an dàimh eadar an polymerase tha bunaiteach structarail prionnsabal de phàirteach briodaidh molecules fa leth. Air an cùisean eadar-obrachadh urrainn a ràdh gu bheil DNA e dìreach teamplaid agus chan eil atharrachadh aig àm an tar-sgrìobhadh. Bho DNA a tha iomlan enzyme, an ni e cinnteach, gu bheil gine sònraichte a tha uallach airson seo polymer urrainn a bhith, ach bidh e ùine mhòr. Cha bu chòir dhuinn dìochuimhneachadh gu bheil an DNA mu 3.1 billean nucleotide buaidh. Uime sin, nas iomchaidh a ràdh gu bheil airson gach seòrsa RNA 'coinneachadh DNA aca. Airson an t-sruth a 'polymerase reaction dh'fheumas lùth agus ribonukle-ozidtrifosfato mònach. Ma sam bith air an cruthachadh 3 ', 5'-phosphodiester dàimhean eadar ribonukleozidmonofosfatami. Moileciuil sa chruinne-RNA tuigseach a 'tòiseachadh ann an cuid de DNA ruithean (adhartachaidh). Tha am pròiseas crìch aig crìoch a chur air na làraichean (crìoch). Tha an làrach seo, a tha an sàs a tha seo ris an canar transcriptional. Ann eukaryotes, a tha mar as trice chan eil ach aon gine, fhad 'sa prokaryotes cuideachd a shealbhachadh ioma pìosan code. Tha gach transcriptional Neo-fhiosrachail sgìre. Tha iad suidhichte sònraichte nucleotide sreathan gun eadar-obrachadh le transcriptional riaghlaidh nithean air an ainmeachadh gu h-àrd.
Bacteriach RNA polymerase
Tha iad sin a microorganisms aon enzyme a tha uallach airson an amalachadh de mRNA, rRNA agus tRNA. Chuibheasach polymerase moileciuil sa chruinne aig a bheil an ìre mhath 5 subunits. Dithis de na buill a 'frithealadh mar ceangaltach enzyme. Another subunit sàs anns a 'chiad de tuigseach. Tha cuideachd phàirt de enzyme nonspecific airson conaltradh le DNA. Agus mu dheireadh subunit air a bhith a 'toirt an RNA polymerase ann an riochd obrach. Tha e fa-near gu bheil a 'enzyme molecules nach eil ann an "free" seòladh ann an saidhteoplasm de lobhagan. Nuair a RNA polymerases tha air an cleachdadh, an sin tha iad a 'cheangal neo-shònraichte DNA roinnean agus a' feitheamh gus an gnìomhach adhartaiche fhosgladh. A bit aire bho na chuspair, bu chòir a ràdh gun bacteria e glè ghoireasach airson ionnsachadh pròtainean agus a 'bhuaidh aca air an ribonucleic acid polymerase. Gu h-àraid freagarrach airson iad a dheuchainn air beothail no inhibition an neach-eileamaidean. Air sgàth an àrd-bhreacan, cuir ìre urrainn a bhith an ìre mhath luath 'faighinn a' miannachadh a thoradh. Och, a 'chinne-daonna sgrùdadh nach urrainn a bhith air a dhèanamh aig a leithid de astar luath taing gu ar structarail iomadachd.
RNA polymerase "ghlacadh" ann an diofar chruthan?
Tha sin a 'tighinn gu co-dhùnadh a chur ris an artaigil. Tha a 'phrìomh Chaidh aire a phàigheadh dhan eukaryotes. Ach tha fhathast archaea agus bhìorasan. Mar sin tha thu ag iarraidh a phàigheadh beagan aire agus na foirmean seo de bheatha. Tha an ro-chudromach de ghnìomhachd Archean chan eil ach aon bhuidheann de RNA polymerases. Ach tha e glè choltach ann an aitreabhan aca le na trì buidhnean eukaryotes. Tha mòran luchd-saidheans air a ràdh gun chì sinn bho na Arche se mean sinnsear polymerases speisealaichte. Tha e cuideachd inntinneach, agus an structar bhìorasan. Mar roimhe sgrìobhta, Cha sin uile bheairtean aca fhèin polymerase. Agus far a bheil e, is e aon subunit. Thathar a 'creidsinn gun robh an bhìorasach enzymes a' tighinn bho DNA polymerases, an àite iom-fhillte RNA structaran. Ged a tha mar thoradh air an iomadachd seo buidheann de microorganisms eadar-dhealaichte a chur an gnìomh a 'coinneachadh a thoirt bith-eòlasach uidheam.
co-dhùnadh
Och, daonnachd Chan eil fhathast vsoy fiosrachadh riatanach a tha a dhìth airson an tuigse air a 'genome. Agus nach robh ach dh'fhaodadh ea bhith air a rinn thu! Bha cha mhòr a h-uile galairean fìrinn, dìreach ginteil stèidh - seo a 'buntainn gu h-àraidh do na bhìorasan daonnan a' toirt dhuinn na duilgheadasan a galaran agus mar sin air. Tha a 'chuid as motha iom-fhillte agus incurable galaran - tha iad cuideachd, gu dearbh, gu dìreach no neo-dhìreach an crochadh air an daonna genome. Nuair a bhios sinn ag ionnsachadh a thuigsinn ann fhèin agus bidh eòlas seo a chleachdadh gu buannachd nan àireamh mhòr de dhuilgheadasan agus galaran dìreach a sgur ann. A-nis an ni an àm a dh'fhalbh, bha mòran roimhe galar eagalach mar a 'bhreac, phlàigh. A 'faighinn deiseil airson a dhol tinneas-plocach, an triuthach. Ach chan eil fois a ghabhail, a chionn tha sinn a bha mu choinneamh le fiù 's barrachd diofar dùbhlain gum feum thu a' lorg freagairt. Agus thèid a lorg, seach gu bheil e a 'dol gus sin a dhèanamh.