• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Terminator transkrypcji



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Kodon nonsensowny (inaczej kodon stop) to trójka nukleotydów, która nie odpowiada żadnemu z aminokwasów, jest znakiem końca, niosąc informację o zakończeniu procesu syntezy białka czyli translacji.Operon – zbiór wspólnie transkrybowanych i regulowanych genów, położonych obok siebie w genomie. W skład pojedynczego operonu wchodzą:

    Terminator transkrypcji – sekwencja DNA umożliwiająca dysocjację kompleksu DNA-RNA-polimeraza RNA, a więc miejsce, w którym następuje zakończenie procesu transkrypcji genu (zaznacza miejsce, na którym ma się zakończyć transkrypcja). Służy jako sygnał wyznaczający koniec genu (zespołu genów) w regulacji ekspresji genów oraz do przerywania syntezy mRNA, gdy nie ma warunków do jego wykorzystania w translacji. Sekwencja terminatorowa może powodować spontaniczną dysocjację kompleksu DNA-mRNA-polimeraza RNA, przy czym ważną rolę odgrywa powstawanie z końcowego odcinka mRNA struktury w kształcie spinki do włosów oraz końcowa sekwencja poli-U. Drugim sposobem zakończenia transkrypcji jest przyłączenie do syntetyzowanego RNA białka, które po spotkaniu z polimerazą RNA zmienia jej konformację i w efekcie powoduje rozpad kompleksu enzymu i kwasów nukleinowych.

    mRNA, matrycowy (informacyjny, przekaźnikowy) RNA (z ang. messenger RNA) – rodzaj kwasu rybonukleinowego (RNA), którego funkcją jest przenoszenie informacji genetycznej o sekwencji poszczególnych polipeptydów z genów do aparatu translacyjnego.Aminoacylo-tRNA – organiczny związek chemiczny, uczestniczący w procesie translacji w cytoplazmie komórek. Rolą aminoacylo-tRNA jest dostarczenie aktywowanego aminokwasu do odpowiedniego miejsca na rybosomie. W przypadku inicjatorowego tRNA jest to miejsce P (peptydowe) a w przypadku pozostałych aminoacylo-tRNA jest to miejsce A (aminokwasowe).

    Terminatory transkrypcji występują w DNA wszystkich organizmów, jednak mechanizm różni się u prokariontów i eukariontów. Polimeraza RNA wraz z syntetyzowanym na nici matrycowej DNA fragmentem RNA tworzy stabilny kompleks, który (o ile nie są spełnione określone warunki) nie wykazuje tendencji do samoistnej dysocjacji. Tym samym, gdyby nie istniały mechanizmy sprzyjające dysocjacji tego kompleksu, transkrybowana byłaby także informacja z DNA leżąca poza transkrybowanym genem.

    Para zasad (pz lub bp z (ang.) base pair) - w biologii molekularnej - komplementarne, połączone wiązaniami wodorowymi zasady azotowe nukleotydów dwóch różnych nici kwasu nukleinowego. W parach zasad podaje się długość cząsteczek DNA.Prokarionty, prokarioty, organizmy prokariotyczne (Prokaryota, Procaryota) – mikroorganizmy w większości jednokomórkowe, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych charakterystycznych dla eukariontów. Nazwa pochodzi od greckich słów pros ("przed") i karyon ("orzech", "jądro"). Pozostałe synonimy to: akariobionty, akariota, organizmy akariotyczne, anukleobionty, bezjądrowce, bezjądrowe, prokariota, protokarionty, przedjądrowce.

    Mechanizmy działania[ | edytuj kod]

    U prokariontów[ | edytuj kod]

    Schemat przebiegu terminacji transkrypcji u prokariontów. W przypadku terminatorów niezależnych od białka Rho terminacja następuje na spince do włosów, powstającej na transkrybowanym mRNA. W dysocjacji kompleksu polimeraza RNA-RNA-DNA bierze też udział białko NusA, oddziałujące z powstająca strukturą drugorzędową RNA (górna część obrazka). W przypadku terminatorów zależnych od białka Rho białko to przyłącza się do sekwencji rut na transkrybowanej nici mRNA, przemieszcza się w dół do kompleksu polimerazy RNA-RNA-DNA i poprzez oddziaływania allosteryczne powoduje rozpad kompleksu i zakończenie transkrypcji.

    U prokariontów wykryto dwa mechanizmy terminacji transkrypcji:

    Rybosom – kompleks białek z kwasami nukleinowymi służący do produkcji białek w procesie translacji. Rybosomy zbudowane są z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.Promotor – odcinek DNA, położony zazwyczaj powyżej sekwencji kodującej genu, który zawiera sekwencje rozpoznawane przez polimerazę RNA zależną od DNA. Po połączeniu się polimerazy RNA z promotorem rozpoczyna się transkrypcja (proces przepisywania informacji genetycznej z DNA na RNA). Promotory eukariotyczne zawierają także sekwencje rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, które wiążąc się z DNA umożliwiają związanie się polimerazy RNA z nicią DNA i rozpoczęcie transkrypcji. Promotor może mieć długość od kilkudziesięciu do kilkuset nukleotydów.
    1. w miejscach, w których uwalnianie cząsteczki mRNA następuje spontanicznie, gdy polimeraza RNA dotrze do odcinka DNA o określonej sekwencji zasad nukleinowych. Miejsce takie składa się z odcinka o długości około 40 par zasad, na początku którego znajduje się sekwencja palindromowa bogata w pary zasad G-C. Na końcu odcinka transkrybowanego takiego terminatora znajduje się sekwencja 6 reszt deoksyadenozyny. Sekwencja RNA powstająca na podstawie tego odcinka wykazuje tendencje do tworzenia elementu przypominającego spinkę do włosów. Dysocjacja kompleksu jest najprawdopodobniej wynikiem dwóch procesów: rozpadu hybrydowej struktury DNA-RNA na rzecz bardziej korzystnej pod względem energetycznym spinki do włosów (ang. hairpin) oraz małej energii potrzebnej do dysocjacji odcinków, zbudowanych z par rU-dA.
    2. z udziałem białka Rho, którego przyłączenie powoduje uwolnienie mRNA. Białko Rho przyłącza się do specyficznego miejsca RNA (zwanego rut, ang. Rho utilisation), od którego przesuwa się w kierunku końca 3' syntetyzowanej nici. Napotykając na swej drodze polimerazę RNA, tworzy z nią kompleks zmieniający konformację przestrzenną polimerazy, co powoduje dysocjację kompleksu i zakończenie transkrypcji. W konsekwencji też białko Rho odzyskuje wyjściową konformację. Regulacja przyłączania białka Rho do transkrybowanej nici jest zależna od tego, czy warunki przestrzenne umożliwiają dostęp tego białka do nici RNA – dopiero gdy na nici mRNA pojawi się kodon terminacyjny, powodując przerwanie translacji i oddzielenie rybosomu, na nici RNA zwalnia się wystarczająco dużo miejsca, by białko Rho mogło się przyłączyć do miejsca rut. Miejsce rut może też zostać odsłonięte przez rybosom w warunkach głodu aminokwasowego, gdy brak aminoacylo-tRNA powoduje zatrzymanie biegu rybosomu wzdłuż podlegającej translacji nici mRNA.

    Terminatory występować mogą na końcu genu lub w jego obrębie. Występowanie terminatorów wewnątrzgenowych wyjaśnia obserwowane zjawisko polarności mutacji: niekiedy mutacja nonsensowa w jednym z genów operonu powoduje, oprócz unieczynnienia tego genu, również zatrzymanie ekspresji genów operonu położonych w dół transkrybowanego odcinka – wyjaśnić to można przez to, że mutacja pojawiła się w pewnej odległości przed wewnątrzgenowym terminatorem, co powoduje zatrzymanie rybosomu na nonsensowym kodonie i w rezultacie odsłania wolny odcinek RNA, do którego może przyłączyć się białko Rho i spowodować przedwczesną terminację transkrypcji.

    Kwasy rybonukleinowe, RNA – organiczne związki chemiczne z grupy kwasów nukleinowych, zbudowane z rybonukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi. Z chemicznego punktu widzenia są polimerami kondensacyjnymi rybonukleotydów. Występują w jądrach komórkowych i cytoplazmie, często wchodząc w skład nukleoprotein. Znanych jest wiele klas kwasów rybonukleinowych o zróżnicowanej wielkości i strukturze, pełniących rozmaite funkcje biologiczne. Zarówno struktura, jak i funkcja RNA jest silnie uzależniona od sekwencji nukleotydów, z których zbudowana jest dana cząsteczka.Ekspresja genu (ang. gene expression) – proces, w którym informacja genetyczna zawarta w genie zostaje odczytana i przepisana na jego produkty, które są białkami lub różnymi formami RNA.

    Terminatory mogą cechować się różnym stopniem efektywności terminacji transkrypcji, co zależy od sekwencji DNA w ich obrębie.

    Specyficzną formą terminatorów są atenuatory. Są to terminatory położone w rejonie liderowym, pomiędzy promotorem a zespołem genów kodujących enzymy szlaku metabolicznego (np. biosyntezy aminokwasu). Zasada ich działania sprowadza się do przerywania transkrypcji genów enzymów niezbędnych do biosyntezy danego aminokwasu, gdy poziom odpowiedniego aminoacylo-tRNA w komórce jest wysoki (gdy nie ma dostępnego aminoacylo-tRNA, ekspresja tych genów jest wznawiana, a synteza odpowiedniego aminokwasu ponownie uruchamiana). Obecność w rejonie atenuatora kodonów odpowiadających temu aminokwasowi, za syntezę którego są odpowiedzialne geny strukturalne danego operonu, powoduje, że w zależności od dostępności odpowiedniego aminoacylo-tRNA mRNA rejonu liderowego wytwarza lub nie wytwarza spinki do włosów, odpowiedzialnej za odłączenie polimerazy RNA przed genami strukturalnymi. Atenuatory zidentyfikowano w operonach tryptofanowym i histydynowym.

    Translacja (łac. translatio - tłumaczenie) – w biologii molekularnej, proces syntezy łańcucha polipeptydowego białek na matrycy mRNA. W jego wyniku dochodzi do ostatecznego przetłumaczenia informacji genetycznej zawartej pierwotnie w kodzie genetycznym DNA na konkretną strukturę białka, zależną od uszeregowania aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.Mutacja nonsensowna – mutacja punktowa w sekwencji DNA, tworzy stop kodon w transkrybowanym mRNA, tłumaczonym w efekcie na krótsze białko o prawdopodobnie zaburzonej funkcji.

    U eukariontów[ | edytuj kod]

    Dla większości genów, których transkrypty ulegają poliadenylacji, dokładny mechanizm terminacji nie został wyjaśniony. W komórkach zwierzęcych powstanie na syntetyzowanej nici RNA sekwencji AAUAAA umożliwia przyłączenie endonukleazy oraz polimerazy poli-A. Do terminacji transkrypcji jest niezbędny czynnik CPF (ang. clevage and polyadenylation factor) oraz czynnik wiążący łańcuch poli-A, gdyż w ich obecności do kompleksu przyłączają się specyficzna endonukleaza i polimeraza poli-A, kończące transkrypcję łańcucha. Ponadto za miejscem poliadenylacji znajduje się kilka powtórzeń GU lub U, które też mają udział w terminacji transkrypcji.

    Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy; akronim: DNA, z ang. deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. U eukariontów zlokalizowany jest przede wszystkim w jądrach komórek, u prokariontów bezpośrednio w cytoplazmie, natomiast u wirusów w kapsydach. Pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.Deoksyadenozyna – organiczny związek chemiczny, nukleozyd purynowy zbudowany z adeniny połączonej z pierwszym węglem pierścienia deoksyrybozy wiązaniem β-N9-glikozydowym. Składnik DNA; w wyniku hybrydyzacji z komplementarną nicią kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) tworzy parę z tymidyną lub urydyną.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Transkrypcja – w genetyce proces syntezy RNA na matrycy DNA przez różne polimerazy RNA, czyli przepisywanie informacji zawartej w DNA na RNA.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Eukarionty, eukariota, eukarioty, organizmy eukariotyczne (Eukaryota, Eukarya), określane też jako jądrowce, jądrowe, organizmy jądrowe, karioty, kariota (Karyobionta) – organizmy zbudowane z komórek posiadających jądro komórkowe z chromosomami, co jest jednym z elementów odróżniających je od prokariotów. Jądro komórkowe odgraniczone jest od cytoplazmy podwójną błoną białkowo-lipidową. Nazwa naukowa pochodzi od greckich słów ευ ("dobry", "prawdziwy") i κάρυον ("orzech", "jądro").
    Operon tryptofanowy - operon kodujący enzymy potrzebne do syntezy aminokwasu - tryptofanu. Składa się z operatora, promotora i pięciu genów struktury.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.74 sek.