Вопрос №54 транскрипция. Составляющие элементы, их структура и функция.Этапы транскрипции

Транскрипция – первая стадия реализации генетической информации в клетке. В ходе процесса образуются молекулы мРНК, а так же тРНК, рРНК и тд, выполняющие структурные, адапоторные и каталитические функции.Транскрипция у эукариот происходит в ядре, в основе механизма лежит принцип комплементарного спаривания оснований в молекуле РНК, ДНК служит только матрицей и в ходе транскрипции не изменяется. Источники энергии – рибонуклеозидтрифосфаты (ЦТФ, ГТФ, АТФ, УТФ), необходимы для протекамия полимеразной реакции образования 3’-5’-фосфодиэфирной связи между рибонуклеозидмонофосфатами. Синтез молекул РНК начинается в определенных последовательностях(сайтах) ДНК, которые называют промоторы и завершается в терминирующих участках(сайт терминации). Участок между промотором и сайтом терминации называется транскриптон, он яв-ся единицей транскрипции. У эукариот в состав транскриптона входит 1 ген, у прокариот несколько. В каждом транскриптоне есть неиформативная зона, она содержит последовательности нуклеотидов, с которыми взаимодействуют регуляторные транскрипционные факторы(это белки, которые взаимодействуют с определенными регуляторными сайтами и ускоряют или замедляют процесс трансляции). Соотношение информативной зоны к неинформативной равно у прокариот 9:1, а у эукариот 1:9. Соседние транскриптоны могут быть отделены друг от друга нетранскрибируемыми участками ДНК. Разделение ДНК на большое количество транскриптоов позволяет осуществлять с разной активностью индивидуальное считывание разных генов. В каждом транскриптоне транскрибируется только одна из двух цепей ДНК, которая и называется матричной, а вторая комплементарная ей – кодирующая.Синтез цепи РНК идет от 5’-3’-концу. Биосинтез РНК осуществляется ДНК-зависимыми РНК-полимеразами.У эукариот выявлены 3 РНК –полимеразы. РНК-полимераза I – синтезирует рРНК, II – синтезирует мРНК, III- синтезирует тРНК. Стадии транскрипции: инициация: активация промотора происходит с помощью белка –ТАТА- фактора( так называется потому, что он взаимодействует со специф.последовательностью нуклеотидов промотора ТАТААА(ТАТА-бокс). Присоединение ТАТА-фактора облегчает взаимодействие промотора с РНК-полимеразой. Факторы инициации вызывают изменение конформации РНК-полимеразы и обеспечивают раскручивание ≈ одного витка спирали ДНК, т.е образуется транскрипционная вилка. Промоторные элементы – специфические последовательности нуклеотидов , характерны для любого промотора, связывающего РНК-полимеразу. Первый промоторный элемент – ТАТА-бокс отделен от сайта начала транскрипции ≈ 25 пар п.н. На расстоянии ≈40(120)п.н располагается СААТ-бокс, в которой матрица доступна для инициации синтеза цепи РНК. Элонгация. Факторы элонгации повышают активность РНК-полимеразы и облегчают расхождения цепей ДНК. В области транскрипционной вилки одновременно разделены ≈ 18 нуклеотидные пар ДНК. Растущий конец цепи РНК образует временную гибридную спираль(≈12 пар нуклеотидных остатков с матричной цепью ДНК) По мере продвижения РНК-полимеразы по матрице в направлении от 3’-5’-концу впереди неё происходит расхождение, а позади – восстановление двойной спирали ДНК. Терминация: Раскручивание двойной спирали ДНК в области сайта терминации делает его доступным для фактора терминации. Завершается синтез РНК в строго определенных участках матрицы – терминаторах. Фактор терминации облегчает отделение первичного транскрипта комплементарного матрице, и РНК-полимеразы от матрицы. РНК-полимераза может вступить в слудеющий цикл траскрипции.