خاتمه رونویسی

چگونگی شناسایی پایان یک واحد رونویسی توسط RNA پلیمراز، توقف سنتز، و آزادسازی RNA کامل شده و خود پلیمراز از الگو.

Definition

خاتمه رونویسی فرآیندی است که طی آن RNA پلیمراز در پاسخ به سیگنال‌های خاتمه خاص، سنتز RNA را در پایان یک واحد رونویسی متوقف می‌کند و هم رونوشت کامل شده و هم پلیمراز را از الگوی DNA آزاد می‌سازد.

Scope

این موضوع به سیگنال‌ها و مکانیسم‌هایی می‌پردازد که به رونویسی پایان می‌دهند. در باکتری‌ها، خاتمه ذاتی (مستقل از فاکتور) که توسط یک سنجاق‌سر RNA و یک توالی پلی‌یوریدین هدایت می‌شود، با خاتمه وابسته به Rho مقایسه می‌شود. در یوکاریوت‌ها، خاتمه ژن‌های کدکننده پروتئین به برش انتهای '3 و پلی‌آدنیلاسیون مرتبط است. این موضوع خاتمه را به عنوان مرحله پایانی رونویسی در نظر می‌گیرد؛ بلوغ رونوشت آزاد شده تحت عنوان پردازش RNA پوشش داده می‌شود.

Core questions

• چه سیگنال‌هایی به RNA پلیمراز می‌گویند که متوقف شود؟
• چگونه یک سنجاق‌سر RNA باعث خاتمه مستقل از فاکتور در باکتری‌ها می‌شود؟
• فاکتور Rho در خاتمه وابسته به Rho چه کاری انجام می‌دهد؟
• چگونه خاتمه ژن‌های یوکاریوتی به پردازش انتهای '3 مرتبط است؟

Key theories

خاتمه ذاتی (مستقل از فاکتور)

یک توالی خودمکمل در RNA تازه سنتز شده به یک سنجاق‌سر پایدار تا می‌شود که به دنبال آن یک رشته یوریدین قرار می‌گیرد، این امر کمپلکس طویل‌سازی را بی‌ثبات کرده و باعث می‌شود پلیمراز رونوشت را بدون نیاز به پروتئین‌های کمکی آزاد کند.

خاتمه وابسته به فاکتور

در خاتمه وابسته به Rho، پروتئین Rho به RNA متصل شده و در طول آن حرکت می‌کند تا پلیمراز را بگیرد و جدا کند، در حالی که خاتمه یوکاریوتی با برش و پلی‌آدنیلاسیون رونوشت همراه است.

Mechanisms

در خاتمه ذاتی باکتریایی، رونویسی یک تکرار معکوس غنی از GC، یک سنجاق‌سر RNA را درست در بالادست یک قطعه غنی از یوریدین تولید می‌کند؛ هیبرید ضعیف rU–dA به علاوه سنجاق‌سر، کمپلکس طویل‌سازی متوقف شده را بی‌ثبات کرده و پلیمراز و RNA را آزاد می‌کند. در خاتمه وابسته به Rho، هلیکاز Rho در یک جایگاه شناسایی روی RNA بارگذاری می‌شود و به سمت پلیمراز حرکت می‌کند و از فعالیت خود برای جدا کردن کمپلکس در یک توقفگاه پایین‌دست استفاده می‌کند. در ژن‌های کدکننده پروتئین یوکاریوتی، شناسایی سیگنال پلی‌آدنیلاسیون باعث برش رونوشت و از طریق فاکتورهای مرتبط، در نهایت آزادسازی پلیمراز می‌شود.

Clinical relevance

عدم خاتمه صحیح می‌تواند رونوشت‌های ناهنجار یا رونوشت‌های عبوری (read-through) تولید کند که در بیماری‌ها نقش دارند، و ماشین‌آلات خاتمه در رابطه با تنظیم ژن مورد مطالعه قرار می‌گیرند؛ این مطلب به عنوان اهمیت ارائه شده است، نه راهنمایی بالینی.

History

مطالعات رونویسی باکتریایی در دهه‌های 1960 و 1970 خاتمه ذاتی را از خاتمه وابسته به Rho متمایز کردند، و کارهای بعدی خاتمه یوکاریوتی را به ماشین‌آلات پردازش انتهای '3 مرتبط ساختند و تصویر دوگانه‌ای را که امروزه آموزش داده می‌شود، ایجاد کردند.

Key figures

• Jeffrey Roberts
• Peter von Hippel

Seminal works

• watson2013
• lodish2016

Frequently asked questions

آیا باکتری‌ها و یوکاریوت‌ها رونویسی را به یک شکل خاتمه می‌دهند؟

نه کاملاً. باکتری‌ها از خاتمه ذاتی مبتنی بر سنجاق‌سر و وابسته به Rho استفاده می‌کنند، در حالی که خاتمه ژن‌های کدکننده پروتئین در یوکاریوت‌ها به برش و پلی‌آدنیلاسیون مرتبط است.

ترمیناتور چیست؟

یک توالی DNA که رونوشت یا زمینه آن به پلیمراز سیگنال توقف می‌دهد؛ در باکتری‌ها اغلب یک سنجاق‌سر RNA به دنبال یک توالی غنی از یوریدین را کد می‌کند.