Τι καθορίζει πού αρχίζει και τελειώνει η μεταγραφή του μορίου DNA;

Η έναρξη και ο τερματισμός της μεταγραφής, η διαδικασία αντιγραφής του DNA σε RNA, ελέγχονται με ακρίβεια από συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA και πρωτεϊνικούς παράγοντες:

Αρχή μεταγραφής:

* Προαγωγός: Αυτή είναι μια συγκεκριμένη ακολουθία DNA που βρίσκεται ανάντη του γονιδίου. Λειτουργεί ως σημείο αναγνώρισης για πολυμεράση RNA, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη μεταγραφή του DNA σε RNA.

* Βασικά στοιχεία εντός του προαγωγού:

* Πλαίσιο Tata: Ένα κοινό στοιχείο προαγωγού που βρίσκεται σε πολλά ευκαρυωτικά γονίδια, αναγνωρισμένα από την πρωτεΐνη δέσμευσης ΤΑΤΑ (ΤΒΡ), η οποία βοηθά στη θέση της πολυμεράσης RNA.

* Άλλα ρυθμιστικά στοιχεία: Αυτά μπορεί να ποικίλουν μεταξύ των γονιδίων και να περιλαμβάνουν αλληλουχίες που δεσμεύουν παράγοντες μεταγραφής, πρωτεΐνες που ρυθμίζουν τον ρυθμό μεταγραφής.

* Παράγοντες μεταγραφής: Αυτές οι πρωτεΐνες συνδέονται με τον προαγωγό και προσλαμβάνουν πολυμεράση RNA στη θέση εκκίνησης του γονιδίου. Συχνά εργάζονται σε ένα συγκρότημα, με μερικούς να ενεργούν ως ενεργοποιητές για να αυξήσουν τη μεταγραφή και άλλους ως καταστολείς για να το μειώσουν.

Τερματισμός μεταγραφής:

* ακολουθία τερματισμού: Αυτή είναι μια συγκεκριμένη ακολουθία DNA που βρίσκεται κατάντη του γονιδίου. Σηματοδοτεί το τέλος της μεταγραφής.

* Μηχανισμός τερματισμού:

* rho-ανεξάρτητο τερματισμό (σε βακτηρίδια): Μια δομή φουρκέτας σχηματίζεται στο αντίγραφο RNA, ακολουθούμενη από μια σειρά νουκλεοτιδίων ουρακίλη (U), προκαλώντας την παύση και απελευθέρωση της μεταγραφής RNA.

* Rho-εξαρτώμενος τερματισμός (σε βακτήρια): Ο Rho, μια πρωτεΐνη, δεσμεύεται με το αντίγραφο RNA και κινείται προς την πολυμεράση RNA, προκαλώντας την απελευθέρωση του μεταγραφήματος.

* ευκαρυωτικός τερματισμός: Πιο πολύπλοκη, που περιλαμβάνει διάσπαση του μεταγραφικού RNA και της πολυαδενυλίωσης (προσθήκη μιας σειράς αδενίνης) στο 3 'άκρο.

Παράγοντες που επηρεάζουν την εκκίνηση και το τέλος της μεταγραφής:

* Δομή χρωματίνης: Το DNA είναι συσκευασμένο με πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες για να σχηματίσουν χρωματίνη. Η προσβασιμότητα της περιοχής προαγωγού εντός της χρωματίνης επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της έναρξης της μεταγραφής.

* επιγενετικές τροποποιήσεις: Οι χημικές τροποποιήσεις στο DNA και οι ιστόνες μπορούν να επηρεάσουν τη μεταγραφή, συμπεριλαμβανομένης της μεθυλίωσης και της ακετυλίωσης.

* Ρυθμιστικά RNAs: Τα μικρά μόρια RNA μπορούν να ρυθμίσουν την γονιδιακή έκφραση στο επίπεδο της μεταγραφής επηρεάζοντας τη δραστικότητα των μεταγραφικών παραγόντων ή της πολυμεράσης RNA.

Συνοπτικά:

Η έναρξη και ο τερματισμός της μεταγραφής ρυθμίζονται με ακρίβεια από τις αλληλουχίες DNA (προαγωγός και τερματοφύλακα), τους πρωτεϊνικούς παράγοντες (παράγοντες μεταγραφής και την πολυμεράση RNA) και άλλα ρυθμιστικά στοιχεία. Αυτός ο έλεγχος εξασφαλίζει ότι τα γονίδια εκφράζονται την κατάλληλη στιγμή και τόπο, επιτρέποντας την ακριβή ρύθμιση των κυτταρικών διεργασιών.