Транскрипция - процесс, в ходе которого нуклеотидная последовательность ДНК копируется в виде последовательности РНК, комплиментарной ей. Фермент, катализирующий РНК на ДНК-матрице, был открыт в 1958 году и назван РНК – полимераза.
У прокариот РНК – полимераза – сложный фермент, состоящий из 5 белковых единиц. Она синтезирует все виды РНК : мРНК, тРНК, рРНК.
У эукариот 3 вида РНК – полимеразы:
1 – транскрибирует гены для рибосомальных РНК.
2 – гены для синтеза белков (мРНК) и гены для малых РНК ядра(мяРНК).
3 – транскрибирует гены для транспортных РНК, рибосомальных 5S РНК, малых РНК и других.
Промотор– участок в начале гена, который указывает место связывания РНК – полимеразы с ДНК.
Терминатор -последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК - полимеразой как сигнал к прекращению синтеза молекулы РНК и диссоциации транскрипционного комплекса.
Транскриптон- участок ДНК, ограниченный промотором и терминатором, представляет собой единицу транскрипции.
Сигма – фактор используется для регуляции набора генов.
Каждый ген состоит из регуляторной части(промотор и терминатор), кодирующей части(записана инфа о структуре иРНК), терминирующей части(завершение транскрипции).
Транскрипция у прокариот:
Промотор содержит 2 группы нуклеотидных последовательностей . Эти послежовательности расположены на расстоянии 10 н.п. и 35 н.п. выше точки начала транскрипции.
Вначале сигма – фактор слабо связывается с участком промотора, контролируя присоединение к нему (промотору) РНК – полимеразы. Затем РНК – полимераза связывается с доменом Прибнова.
Затем начинает расплетаться ДНК вокруг нуклеотида, здесь присутствуют 2 водородные связи (А=Т),что облегчает разъединение. Когда начинается синтез РНК, сигма-фактор уходит из комплекса. У бактерий частично синтезированные РНК связываются с рибосомами, и до окончания траскрипции 5’ – конца начинается трансляция – синтез белка.
Транскрипция у эукариот:
Гены эукариот состоят из 2 структурных областей:
ü Кодирующей (с нее считывается инфа в процессе синтеза мРНК)
ü Регуляторной (контролирует работу РНК-полимеразы2 и синтез мРНК)
Регуляторная область включает основные типы последовательностей ДНК:
ü Промоторы (связывают РНК - полимеразу 2)
ü Терминаторы
ü Энхансеры (усилители транскрипции) и сайленсеры (ослабители транскрипции).
Энхансеры и сайленсеры служат местами для узнавания и связывания с регуляторными белками, активирующими РНК – полимеразу.
У эукариот процесс транскрипции и последующее созревание иРНК и мРНК протекает в клеточном ядре.
1. У эукариот функционируют 3 разные полимеразы (1, 2, 3).
2. РНК – полимераза не может сама инициировать транскрипцию.
3. Регуляторные элементы у эукариот могут влиять на скорость транскрипции.
Энхансеры– любые дискретные элементы последовательности ДНК, ктр. Связывают общие транскрипционные факторы и действуют на транскрипцию. Они взаимодействуют с регуляторными белками, изменяя уровень транскрипции гена. Энхансеры образуют петлю, взаимодействуя с промотором.
Сайленсеры– ослабители транскрипции. Так же, как и энхансеры, оказывают действие на большом расстоянии от гена.
4. У эукариот сначала происходит транскрипция в ядре, а затеп трансляция в цитоплазме.
Промотор у эукариот состоит из 2 нуклеотидных последовательностей, расположенных на расстоянии 25 н.п. и 75 н.п. выше точки начала транскрипции.