Terminasi dan Atenuasi Transkripsi

Terminasi transkripsi adalah langkah di mana RNA polimerase menghentikan sintesis dan melepaskan RNA yang telah selesai serta templat, yang menentukan di mana transkrip berakhir. Atenuasi adalah strategi regulasi terkait, yang menonjol pada bakteri, di mana terminasi prematur dalam daerah pemimpin menyesuaikan seberapa banyak gen hilir ditranskripsi sebagai respons terhadap kondisi seluler.

Definition

Terminasi transkripsi, genetik adalah proses di mana RNA polimerase menghentikan sintesis RNA dan berdisosiasi dari templat DNA, melepaskan transkrip; atenuasi adalah regulasi ekspresi gen melalui terminasi transkripsi prematur yang terkontrol sebelum polimerase mencapai gen struktural.

Scope

Topik ini mencakup mekanisme yang mengakhiri transkripsi, terminasi intrinsik bakteri (bergantung pada jepit rambut) dan bergantung pada Rho, terminasi eukariotik yang digabungkan dengan pembelahan ujung 3' dan poliadenilasi, serta terminasi prematur regulatori termasuk atenuasi dan antiterminasi. Ini membahas mekanisme-mekanisme ini pada tingkat referensi-edukasi dan bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Sinyal apa yang memberi tahu RNA polimerase untuk berhenti dan melepaskan transkripnya?
• Bagaimana bakteri menggunakan terminasi prematur (atenuasi) untuk mengatur ekspresi gen?
• Bagaimana terminasi eukariotik digabungkan dengan pemrosesan ujung 3' RNA?

Key concepts

• Terminasi intrinsik (bergantung jepit rambut)
• Terminasi bergantung Rho
• Atenuasi dan peptida pemimpin
• Antiterminasi
• Riboswitch
• Pembelahan ujung 3' dan poliadenilasi
• Jeda polimerase

Mechanisms

Pada bakteri, terminator intrinsik membentuk jepit rambut RNA kaya GC yang diikuti oleh jalur kaya urasil yang mendestabilisasi kompleks elongasi, sementara terminasi bergantung Rho menggunakan helikase Rho untuk bertranslokasi di sepanjang transkrip dan melepaskan polimerase; faktor antiterminasi dapat mengesampingkan sinyal-sinyal ini. Atenuasi mengatur ekspresi dengan membiarkan struktur sekunder RNA alternatif di daerah pemimpin baik mendukung atau mencegah pembentukan terminator, seringkali digabungkan dengan translasi peptida pemimpin pendek atau dengan penginderaan molekul kecil oleh riboswitch. Pada eukariota, terminasi gen pengode protein digabungkan dengan pengenalan sinyal poliadenilasi dan pembelahan RNA nasen, setelah itu polimerase dilepaskan; di semua sistem, jeda polimerase terkait erat dengan kontrol di mana dan apakah terminasi terjadi.

Clinical relevance

Mekanisme terminasi dan atenuasi dipelajari sebagai target untuk antimikroba dan sebagai sumber variasi regulasi; pembentukan ujung 3' yang cacat dan terminasi aberan dapat mengganggu ekspresi gen dalam penyakit. Entri ini adalah deskripsi referensi mekanisme dan bukan dasar untuk keputusan pengobatan.

History

Atenuasi didefinisikan melalui studi operon biosintetik asam amino bakteri, dibangun di atas logika regulasi model operon 1961, sementara mekanisme terminasi intrinsik dan bergantung Rho ditetapkan oleh biokimia transkripsi bakteri. Pada eukariota, pekerjaan pada pemrosesan ujung 3' menghubungkan terminasi dengan poliadenilasi, dan tinjauan modern mensintesis kontrol terminasi, antiterminasi, dan elongasi.

Key figures

• Charles Yanofsky
• Nick J. Proudfoot
• Irina Artsimovitch
• John T. Lis

Seminal works

• santangelo-artsimovitch-2011
• proudfoot-2011

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara terminasi intrinsik dan terminasi bergantung Rho?

Terminasi intrinsik bergantung pada jepit rambut RNA dan jalur kaya urasil yang mendestabilisasi polimerase dengan sendirinya, sementara terminasi bergantung Rho membutuhkan protein Rho untuk menarik polimerase dari templat.

Bagaimana atenuasi mengatur gen?

Atenuasi memungkinkan sel memilih, melalui struktur RNA alternatif di daerah pemimpin, apakah transkripsi berakhir lebih awal atau berlanjut ke gen struktural, menyesuaikan ekspresi dengan kondisi seperti ketersediaan asam amino.