Transkripsjon

• Celle-RNA


  Blir syntetisert av RNA-polymeraser
• Transkripsjon


  1. Syntesen av RNA fra en DNA-templats

  2. Katalyseres av et stort enzym felles for alle livsformer kalt RNA-polymerase
• RNA-syntese


  1. Initiering

  2. Forlengelse

  3. Terminering
• Komponenter som RNA-polymerase krever


  • En mal
  • Aktiverte forstadier
  • En divalent metallion
• Terminering av transkripsjonen


  1. Dannelse av fosfodiesterbindinger stopper

  2. RNA-DNA-hybridet dissosierer

  3. Den smeltede DNA-regionen rekombineres

  4. RNA-polymerasen frigjør DNA-en
• Transkripsjon initieres


  Ved promotorsider på DNA-templaten
• DNA


  Dobbelttrådet DNA er en av substratene for RNA-syntese
• Promotorer


  Spesielle DNA-sekvenser som dirigerer RNA-polymerasen til riktig sted for initiering av transkripsjon
• Aktiverte forstadier


  De andre nødvendige substratene byggesteinene - ribonukleosidtrifosfatene ATP, GTP, UTP og CTP - av RNA-produktet
• Stoppsignal på DNA


  En palindromisk GC-rik region etterfulgt av en sekvens med T-residuer
• Ikke alle promotorer er like effektive; gener med sterke promotorer transkriberes hyppigere enn de med svake promotorer
• Divalent metallion


  RNA-polymerase krever en divalent kation-kofaktor. Enten Mg2+ eller Mn2+ er effektiv
• RNA-transkript av DNA-palindrom


  • Selvkomplementær og danner en hårnålstruktur med en stamme og en løkke
• Sigma-underenheter av RNA-polymerase


  Gjenkjenner promotorsider
• Hårnålstruktur etterfulgt av


  En sekvens med fire eller flere uracilresiduer
• RNA-polymerase


  • Katalyserer initiering og forlengelse av RNA-strenger
• lac-operonet


  Illustrerer kontrollen av bakteriell genuttrykk
• RNA-strenger vokser i retning 5'-til-3'
• Rho-protein hjelper til med å avslutte transkripsjonen

  Binder til en strekk av 72 nukleotider på enkeltrådet RNA og trekker på det for å stoppe transkripsjonen
• Syntesen av RNA


  Ligner på den av DNA på flere måter
• Forlengelse av RNA-syntese


  Skjer ved transkripsjonsbobler som beveger seg langs DNA-templaten
• Når glukose er knapp, kan E. coli bruke laktose som karbonkilde, selv om denne disakkariden ikke ligger på noen større metabolske veier
• Gener


  Transkripsjonsenheter og koder for forskjellige typer RNA
• Produkter av RNA-syntese er ikke alltid modne RNA-molekyler
• 1. galaktosidase


  Essensiell enzym i laktosemetabolismen som hydrolyserer laktose til galaktose og glukose
• Under forlengelsesfasen beveger transkripsjonsboblen seg med en hastighet på ca. 50 nukleotider per sekund
• RNA-polymerase gjenkjenner begynnelsen og slutten av et gen ved mekanismer som vil bli vurdert snart
• Modifisering av tRNA og rRNA

  1. Prekursorer blir kløvet og kjemisk modifisert etter transkripsjon

  2. Modifikasjonene genererer mangfoldighet og tillater større strukturell og funksjonell allsidighet
• RNA-polymeraser gjør av og til feil, men lavere nøyaktighet tolereres fordi feilene ikke overføres til avkommet
• Proteiner syntetisert samtidig med B-galaktosidase


  • Galaktosidpermease
  • Tio-galaktosidtransacetylase
• RNA-polymerase


  Sammensatt av flere underenheter, inkludert en holoenzym og en kjerneenzym
• RNA-polymeraser har redigeringsevne; de kan stoppe og korrigere feil ved å gå tilbake (backtrack) langs nukleotidsekvensen
• Operon


  Koordinert enhet av genuttrykk hvor genuttrykket til et sett enzymer som alle bidrar til tilpasning til en spesifikk endring i miljøet endres samtidig
• Operon


  • Består av regulatoriske elementer og gener som koder for proteiner
• Regulering av operon


  1. Under fravær av laktose binder repressoren sterkt til operatørsiden og hemmer dermed transkripsjonen av strukturgenerne i operonet

  2. Et signalmolekyl kalt en inducer binder til repressoren og forårsaker en strukturell endring som reduserer affiniteten til repressoren for operatørdNAet
• Glukose er knapp


  CAP-CAMP-komplekset stimulerer transkripsjonen av laktosegener
• Cellulær glukosekonsentrasjon øker


  Intracellulær konsentrasjon av cAMP synker
• De grunnleggende prinsippene for RNA-syntese presentert i kapittel 36 gjelder for alle organismer, men er mer kompliserte hos eukaryoter på grunn av et mye større genom og den resulterende økte kompleksiteten i transkripsjonsreguleringen
• Egenskaper unike for eukaryoter som påvirker genuttrykk

  • Mer kompleks transkripsjonsregulering
  • RNA-prosessering
  • Kjernemembranen
• Eukaryote celler


  Har tre typer RNA-polymeraser