Transkriptionsbubbla

En transkriptionsbubbla är en molekylstruktur som bildas under DNA- transkription när en begränsad del av DNA-dubbelhelixen lindas av. Storleken på en transkriptionsbubbla varierar från 12 till 14 baspar. En transkriptionsbubbla bildas när RNA-polymerasenzymet binder till en promotor och får två DNA-strängar att lossna. Den presenterar en region av oparat DNA, där en kort sträcka av nukleotider exponeras på varje sträng av dubbelhelixen .

En molekylär struktur som består av olindat och oparat DNA, där en kort sträcka av nukleotider exponeras på varje sträng av dubbelhelixen, vilket möjliggör RNA-polymerasbindning och begynnande RNA-syntes inom denna region.

RNA-polymeras

Det bakteriella RNA-polymeraset , ett ledande enzym involverat i bildandet av en transkriptionsbubbla, använder DNA-mall för att styra RNA-syntes. Det finns i två huvudformer: som ett kärnenzym, när det är inaktivt, och som ett holoenzym, när det är aktiverat. En sigma (σ) faktor är en subenhet som hjälper transkriptionsprocessen och den stabiliserar transkriptionsbubblan när den binder till oparade baser. Dessa två komponenter, RNA-polymeras och sigmafaktor, när de paras ihop, bygger RNA-polymerasholoenzym som sedan är i sin aktiva form och redo att binda till en promotor och initiera DNA-transkription . När det väl binder till DNA:t förvandlas RNA-polymeras från ett slutet till ett öppet komplex och bildar transkriptionsbubblan. RNA-polymeras syntetiserar det nya RNA:t i 5'- till 3'- riktningen genom att lägga till komplementära baser till 3'-änden av en ny sträng. Holoenzymkompositionen dissocierar efter transkriptionsinitiering, där σ-faktorn frigör komplexet och RNA-polymeraset, i sin kärnform, glider längs DNA-molekylen.

Transkriptionscykeln av bakteriellt RNA-polymeras

RNA-polymerasholoenzymet binder till en promotor av en exponerad DNA- sträng och börjar syntetisera den nya RNA -strängen . Dubbelhelix-DNA:t lindas upp och en kort nukleotidsekvens är tillgänglig på varje sträng. Transkriptionsbubblan är en region av oparade baser på en av de exponerade DNA-strängarna . Startpunkten för transkription bestäms av den plats där holoenzymet binder till en promotor. DNA:t lindas av och enkelsträngat vid startstället. DNA-promotorinteraktionen avbryts när RNA-polymeraset rör sig ner i mallens DNA-sträng och sigmafaktorn frisätts. σ-faktorn krävs för initieringen men inte för de återstående stegen av DNA-transkriptionen. När σ-faktorn dissocierar från RNA-polymeraset fortsätter transkriptionen. Cirka 10 syntetiserade nukleotider av en ny RNA-sträng krävs för att detta ska gå vidare till förlängningssteget. Processen att transkribera under förlängning är mycket snabb. Förlängning sker tills RNA-polymeraset kommer över en termineringssignal (terminator) som stoppar processen och orsakar frisättning av både DNA-mallen och den nya RNA-molekylen. DNA:t kodar vanligtvis termineringssignalen.

Eukaryot transkription

Majoriteten av eukaryota gener transkriberas av RNA-polymeras II , som fortsätter i 5'- till 3'- riktningen. I eukaryoter tillåter specifika subenheter inom RNA-polymeras II-komplexet det att utföra flera funktioner. Allmänna transkriptionsfaktorer hjälper till att binda RNA-polymeras II till DNA. Promotorer är citat där RNA-polymeras II binder för att starta transkription och, i eukaryoter, är transkriptionsstartpunkten placerad vid +1 nukleotid. Liksom alla RNA-polymeraser färdas den längs mall-DNA:t, i 3'- till 5'-riktningen och syntetiserar en ny RNA-sträng i 5'- till 3'-riktningen, genom att lägga till nya baser till 3'-änden av det nya RNA: t . En transkriptionsbubbla uppstår som ett resultat av att dubbelsträngat DNA lindas upp. Efter att cirka 25 baspar av DNA-dubbelsträngen är avlindade sker RNA-syntes inom transkriptionsbubblområdet. Supercoiling är också en del av denna process eftersom DNA-regioner framför RNA-polymeras II lindas upp, medan DNA-regioner bakom den lindas tillbaka och bildar en dubbel helix igen.

RNA -polymeraset utför majoriteten av stegen under transkriptionscykeln , särskilt för att hålla transkriptionsbubblan öppen för den komplementära basparningen . Det finns några steg i transkriptionscykeln som kräver fler proteiner , såsom Rpb4/7-komplexet och RNA-polymeraset kopplat till förlängningsfaktorns transkriptionsfaktor IIS (TFIIS).

Se även

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Morgan, David; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2015). Wilson, John; Hunt, Tim (red.). Molecular Biology of the Cell (6 uppl.). Garland Science. s. 306–307. doi : 10.1201/9781315735368 . ISBN 9781315735368 .
^ ^a ^b ^c ^d ^e Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J. (1 januari 2016), Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J. (red.), "Kapitel 2 - DNA, RNA och protein" , Biotechnology (andra upplagan) , Academic Cell, s. 33–61, doi : 10.1016/b978-0-12-385015-7.00002 -8 , ISBN 9780123850157 , hämtad 30 september 2019
^ ^a ^b Lodish, Harvey F., författare (april 2016). Molekylär cellbiologi . ISBN 9781464183393 . OCLC 1003278428 . {{ citera bok }} : |last= har ett generiskt namn ( hjälp ) CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
^ ^a ^b ^c ^d Cramer, Patrick (1 januari 2004). "Struktur och funktion av RNA-polymeras II" . Proteiner i eukaryotisk transkription . Framsteg inom proteinkemi . Proteiner i eukaryotisk transkription. Vol. 67. Akademisk press. s. 1–42. doi : 10.1016/s0065-3233(04)67001-x . ISBN 9780120342679 . PMID 14969722 . Hämtad 30 september 2019 .

[:03-1] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Morgan, David; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2015). Wilson, John; Hunt, Tim (red.). Molecular Biology of the Cell (6 uppl.). Garland Science. s. 306–307. doi : 10.1201/9781315735368 . ISBN 9781315735368 .

[:12-2] Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J. (1 januari 2016), Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J. (red.), "Kapitel 2 - DNA, RNA och protein" , Biotechnology (andra upplagan) , Academic Cell, s. 33–61, doi : 10.1016/b978-0-12-385015-7.00002 -8 , ISBN 9780123850157 , hämtad 30 september 2019

[:2-3] Lodish, Harvey F., författare (april 2016). Molekylär cellbiologi . ISBN 9781464183393 . OCLC 1003278428 . {{ citera bok }} : |last= har ett generiskt namn ( hjälp ) CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )

[:3-4] Cramer, Patrick (1 januari 2004). "Struktur och funktion av RNA-polymeras II" . Proteiner i eukaryotisk transkription . Framsteg inom proteinkemi . Proteiner i eukaryotisk transkription. Vol. 67. Akademisk press. s. 1–42. doi : 10.1016/s0065-3233(04)67001-x . ISBN 9780120342679 . PMID 14969722 . Hämtad 30 september 2019 .