Uppsägningsfaktor
Inom molekylärbiologi är en termineringsfaktor ett protein som förmedlar terminering av RNA-transkription genom att känna igen en transkriptionsterminator och orsaka frisättning av det nytillverkade mRNA :t . Detta är en del av processen som reglerar transkriptionen av RNA för att bevara genuttrycksintegriteten och är närvarande i både eukaryoter och prokaryoter , även om processen i bakterier är mer allmänt förstådd. Den mest omfattande studerade och detaljerade transkriptionstermineringsfaktorn är Rho (ρ)-proteinet från E. coli .
Prokaryot
Prokaryoter använder en typ av RNA-polymeras, och transkriberar mRNA som kodar för mer än en typ av protein. Transkription, translation och mRNA-nedbrytning sker alla samtidigt. Transkriptionsterminering är väsentlig för att definiera gränser i transkriptionsenheter, en funktion som är nödvändig för att bibehålla strängarnas integritet och tillhandahålla kvalitetskontroll. Avslutning i E. coli kan vara Rho-beroende, med användning av Rho-faktor, eller Rho-oberoende, även känd som intrinsic terminering . Även om de flesta operoner i DNA är Rho-oberoende, är Rho-beroende terminering också väsentlig för att upprätthålla korrekt transkription.
ρ faktor Rho- proteinet är ett RNA-translokas som känner igen en cytosinrik region av det förlängande mRNA:t, men de exakta egenskaperna hos de igenkända sekvenserna och hur klyvningen sker förblir okända. Rho bildar en ringformad hexamer och avancerar längs mRNA, hydrolyserar ATP mot RNA-polymeras (5' till 3' med avseende på mRNA). När Rho-proteinet når RNA-polymeraskomplexet , avslutas transkriptionen genom dissociation av RNA-polymeraset från DNA:t . Strukturen och aktiviteten hos Rho-proteinet liknar den hos F 1 -subenheten av ATP-syntas , vilket stöder teorin att de två delar en evolutionär länk.
Rho-faktor är allmänt närvarande i olika bakteriesekvenser och är ansvarig för den genetiska polariteten i E. coli. Det fungerar som en sensor för translationell status, hämmar icke-produktiva transkriptioner, undertrycker antisense transkriptioner och löser konflikter som händer mellan transkription och replikering. Processen för avslutning av Rho-faktor regleras av dämpnings- och antitermineringsmekanismer , som konkurrerar med förlängningsfaktorer för överlappande användningsställen ( spår och nötter ), och beror på hur snabbt Rho kan röra sig under transkriptionen för att komma ikapp RNA-polymeraset och aktivera uppsägningsprocessen.
Hämning av Rho-beroende avslutning av bicyklomycin används för att behandla bakterieinfektioner. Användningen av denna mekanism tillsammans med andra klasser av antibiotika studeras som ett sätt att ta itu med antibiotikaresistens, genom att undertrycka de skyddande faktorerna i RNA-transkription samtidigt som de arbetar i synergi med andra hämmare av genuttryck som tetracyklin eller rifampicin .
Eukaryot
Processen för transkriptionell terminering är mindre förstådd i eukaryoter, som har omfattande post-transkriptionell RNA-bearbetning, och var och en av de tre typerna av eukaryot RNA-polymeras har ett annat termineringssystem.
I RNA-polymeras I , transkriptionstermineringsfaktor, binder RNA-polymeras I nedströms de pre-rRNA-kodande regionerna, vilket orsakar dissociationen av RNA-polymeraset från mallen och frisättningen av den nya RNA-strängen.
I RNA-polymeras II sker termineringen via ett polyadenylerings-/klyvningskomplex. 3'-svansen på strängens ände är bunden vid polyadenyleringsstället , men strängen kommer att fortsätta att koda. De nyligen syntetiserade ribonukleotiderna avlägsnas en i taget av klyvningsfaktorerna CSTF och CPSF , i en process som fortfarande inte är helt klarlagd. Återstoden av strängen frigörs av ett 5'-exonukleas när transkriptionen är avslutad.
RNA-polymeras III avslutas efter en serie uracilpolymerisationsrester i det transkriberade mRNA:t. Till skillnad från i bakterier och i polymeras I, måste terminerings-RNA-hårnålen vara uppströms för att möjliggöra korrekt klyvning.