Пит.46.Основні етапи транскрипції, їх загальна характеристика.

Бактеріальна РНК-полімераза складається з кількох білкових субодиниць та існує, залежно від стадії транскрипції, у двох формах: 1) кор-фермент у складі субодиниць, що позначаються як α (дві копії), β, β ' та ω; 2) голофермент комплекс корферменту із субодиницею σ. Кор-фермент має досить високу неспецифічну спорідненість до ДНК, що дозволяє йому працювати на різноманітних послідовностях. Поява субодиниці σ у складі голоферменту приводить до зниження загальної неспецифічної спорідненості, але при цьому виникає специфічна спорідненість до особливих ділянок, з яких транскрипція має розпочинатися промоторів. За рахунок цього голофермент має змогу ефективно перебирати різноманітні ділянки ДНК, здійснюючи пошук промотора, взаємодія з яким є міцнішою. Отже, субодиниця σ виконує роль загального фактора ініціації транскрипції. Різні промотори розрізняються за спорідненістю до голоферменту (силою промотора). Відповідно, упізнання слабких промоторів залежить від додаткових, специфічних для даного гена чи групи генів, факторів ініціації.

Робочий цикл РНК-полімерази складається з наступних стадій.

• Ініціація транскрипції, яка також є багатостадійним процесом.

• Елонгація транскрипції, у кожному елементарному акті якої(елонгаційному циклі) відбувається приєднання чергового нуклеотиду до 3'-кінця РНК і пересування кор-ферменту на один нуклеотид уздовж матриці (транслокація).

• Термінація транскрипції при впізнанні полімеразою спеціального сигналу термінації (особливого елемента послідовності), коли відбувається визволення транскрипту. Далі корфермент знову взаємодіє з σ -субодиницею і здійснює новий пошук промотора.

В еукаріотичних клітинах функціонують РНК-полімерази трьох типів:

• РНК-полімераза І працює на кластерах генів рибосомної РНК і здійснює синтез рРНК 18S, 28S та 5, 8S.

• РНК-полімераза ІІ транскрибує білкові гени, а також гени маленьких ядерних РНК та інших РНК, що не транслюються.

• РНК-полімераза ІІІ здійснює синтез тРНК, рибосомної РНК 5S і кількох інших низькомолекулярних РНК.

Кожна з цих полімераз містить чотири гомологічні корові субодиниці, які є водночас гомологами субодиниць α, β і β ' прокаріотичної полімерази. Крім того, до складу полімераз входять пí ять спільних для всіх трьох ферментів субодиниць, а також певний набір специфічних субодиниць. Загальна архітектура еукаріотичних полімераз дуже схожа на таку прокаріотичної полімерази. Між про- та еукаріотичними полімеразами спостерігається також висока гомологія внутрішньої поверхні щілини щелеп та активного центру; спільними є й основні механізми роботи полімераз, розглянуті у попередньому розділі. Проте відсутня гомологія зовні: додаткові до чотирьох корових субодиниці еукаріотичних полімераз створюють специфічну поверхню для взаємодії з елементами еукаріотичної системи транскрипції.