यूकैरियोटिक प्रतिलेखन मशीनरी

यूकैरियोट अपने जीनोम को तीन नाभिकीय डीएनए-निर्भर आरएनए पॉलीमरेज़ के साथ प्रतिलेखित करते हैं, जिनमें से आरएनए पॉलीमरेज़ II सभी प्रोटीन-कोडिंग जीनों और कई गैर-कोडिंग आरएनए को प्रतिलेखित करता है। तुलनात्मक रूप से आत्मनिर्भर बैक्टीरियल एंजाइम के विपरीत, यूकैरियोटिक पॉलीमरेज़ को प्रमोटरों को पहचानने, प्रारंभिक स्थल पर इकट्ठा होने और क्रोमेटिन के माध्यम से आगे बढ़ने के लिए सहायक कारकों के बड़े समूहों की आवश्यकता होती है।

Definition

आरएनए पॉलीमरेज़ II यूकैरियोटिक डीएनए-निर्भर आरएनए पॉलीमरेज़ है जो मैसेंजर आरएनए अग्रदूतों और कई गैर-कोडिंग आरएनए को प्रतिलेखित करता है; यूकैरियोटिक प्रतिलेखन मशीनरी पॉलीमरेज़ है जिसके साथ सामान्य प्रतिलेखन कारक, मेडिएटर और संबंधित प्रोटीन होते हैं जो एक प्रमोटर पर प्रतिलेखन को इकट्ठा और विनियमित करते हैं।

Scope

यह विषय यूकैरियोटिक आरएनए पॉलीमरेज़ (आरएनए पॉलीमरेज़ II पर जोर के साथ), सामान्य प्रतिलेखन कारक और उनके द्वारा निर्मित प्रीइनिशिएशन कॉम्प्लेक्स, मेडिएटर कोएक्टिवेटर, और दीक्षा, विराम और बढ़ाव के विनियमित संक्रमणों को शामिल करता है। इसे एक संदर्भ-शैक्षणिक स्तर पर माना जाता है न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

• आरएनए पॉलीमरेज़ II प्रीइनिशिएशन कॉम्प्लेक्स एक प्रमोटर पर कैसे इकट्ठा होता है?
• सामान्य प्रतिलेखन कारक और मेडिएटर कॉम्प्लेक्स क्या भूमिका निभाते हैं?
• प्रमोटर-समीपस्थ विराम और बढ़ाव नियंत्रण Pol II प्रतिलेखन को कैसे विनियमित करते हैं?

Key concepts

• आरएनए पॉलीमरेज़ I, II और III
• सामान्य प्रतिलेखन कारक (जैसे TFIID, TFIIB, TFIIE, TFIIF, TFIIH)
• प्रीइनिशिएशन कॉम्प्लेक्स
• मेडिएटर कॉम्प्लेक्स
• Pol II का C-टर्मिनल डोमेन (CTD)
• प्रमोटर-समीपस्थ विराम
• बढ़ाव का आरएनए प्रसंस्करण से युग्मन

Mechanisms

आरएनए पॉलीमरेज़ II को सामान्य प्रतिलेखन कारकों से इकट्ठे एक प्रीइनिशिएशन कॉम्प्लेक्स के हिस्से के रूप में एक प्रमोटर में भर्ती किया जाता है, जो कोर-प्रमोटर तत्वों को पहचानते हैं, पॉलीमरेज़ को स्थिति में रखते हैं, डीएनए को पिघलाते हैं और संश्लेषण शुरू करने की अनुमति देते हैं; मेडिएटर कॉम्प्लेक्स जीन-विशिष्ट एक्टिवेटर्स को इस मशीनरी से जोड़ता है। दीक्षा के बाद, Pol II अक्सर प्रारंभिक स्थल के ठीक नीचे रुक जाता है और उत्पादक बढ़ाव में प्रवेश करने के लिए आगे के कारकों की आवश्यकता होती है, जिसके दौरान पॉलीमरेज़ C-टर्मिनल डोमेन की फास्फोरिलीकरण स्थिति प्रतिलेख के कैपिंग, स्प्लिसिंग और 3'-एंड प्रोसेसिंग का समन्वय करती है। आरएनए पॉलीमरेज़ II की परमाणु संरचना ने संरक्षित दरार, क्लैंप और सक्रिय स्थल का खुलासा किया जो इन चरणों को रेखांकित करते हैं, इस मूल खोज पर आधारित है कि यूकैरियोट कई विशेष पॉलीमरेज़ तैनात करते हैं।

Clinical relevance

यूकैरियोटिक प्रतिलेखन मशीनरी के घटक, जिनमें मेडिएटर सबयूनिट्स और किनेसेस शामिल हैं जो विराम और बढ़ाव को नियंत्रित करते हैं, कैंसर और विकासात्मक विकारों में शामिल हैं और दवा लक्ष्यों के रूप में अध्ययन किए जाते हैं; Pol II अवरोधक α-अमानिटिन एक क्लासिक प्रायोगिक और विषैला एजेंट है। यह प्रविष्टि इन तंत्रों का संदर्भ स्तर पर वर्णन करती है और उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

यह पहचान कि यूकैरियोट में कई आरएनए पॉलीमरेज़ होते हैं (रोएडर और रटर, 1969) ने एक समर्पित, बहु-घटक प्रतिलेखन उपकरण के अध्ययन को खोला। सामान्य प्रतिलेखन कारकों का बाद का पुनर्निर्माण, मेडिएटर कॉम्प्लेक्स की खोज, और आरएनए पॉलीमरेज़ II की उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचना (क्रेमर एट अल।, 2001) ने यांत्रिक चित्र स्थापित किया जो अब इस विषय के तहत व्यवस्थित है, जिसमें बढ़ाव नियंत्रण एक प्रमुख नियामक परत के रूप में उभरा है।

Key figures

• Robert G. Roeder
• Roger Kornberg
• Patrick Cramer
• John T. Lis

Seminal works

• roeder-rutter-1969
• cramer-2001
• soutourina-2018

Frequently asked questions

यूकैरियोट में तीन आरएनए पॉलीमरेज़ क्यों होते हैं?

प्रतिलेखन का कार्य विभाजित है: आरएनए पॉलीमरेज़ I अधिकांश राइबोसोमल आरएनए बनाता है, आरएनए पॉलीमरेज़ II मैसेंजर आरएनए और कई गैर-कोडिंग आरएनए बनाता है, और आरएनए पॉलीमरेज़ III ट्रांसफर आरएनए और अन्य छोटे आरएनए बनाता है, प्रत्येक अपनी मशीनरी के साथ।

प्रीइनिशिएशन कॉम्प्लेक्स क्या है?

यह एक प्रमोटर पर सामान्य प्रतिलेखन कारकों के साथ आरएनए पॉलीमरेज़ II का संयोजन है जो एंजाइम को स्थिति में रखता है, डीएनए को खोलता है और इसे प्रतिलेखन शुरू करने के लिए तैयार करता है।