진핵생물은 왜 세 가지 RNA 중합효소를 가지고 있습니까?

전사 작업이 분할되어 있습니다. RNA 중합효소 I은 대부분의 리보솜 RNA를 만들고, RNA 중합효소 II는 메신저 RNA와 많은 비코딩 RNA를 만들며, RNA 중합효소 III는 운반 RNA와 다른 작은 RNA를 만드는데, 각각 고유한 기구를 가지고 있습니다.

전개시 복합체는 무엇입니까?

이는 RNA 중합효소 II와 일반 전사 인자들이 프로모터에 함께 조립되어 효소를 배치하고, DNA를 열어 전사를 시작할 준비를 하는 것입니다.

진핵생물 전사 기구

진핵생물은 세 가지 핵 DNA 의존성 RNA 중합효소로 유전체를 전사하며, 이 중 RNA 중합효소 II는 모든 단백질 코딩 유전자와 많은 비코딩 RNA를 전사합니다. 비교적 자급자족적인 세균 효소와 달리, 진핵생물 중합효소는 프로모터를 인식하고, 시작 지점에 조립되며, 염색질을 통과하기 위해 많은 보조 인자들의 집합체가 필요합니다.

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Definition

RNA 중합효소 II는 메신저 RNA 전구체와 많은 비코딩 RNA를 전사하는 진핵생물 DNA 의존성 RNA 중합효소입니다. 진핵생물 전사 기구는 중합효소와 일반 전사 인자, 매개체 및 프로모터에서 전사를 조립하고 조절하는 관련 단백질을 포함합니다.

Scope

이 주제는 진핵생물 RNA 중합효소(RNA 중합효소 II에 중점), 일반 전사 인자 및 이들이 형성하는 전개시 복합체, 매개체(Mediator) 보조활성인자, 그리고 개시, 일시정지 및 신장의 조절된 전이를 다룹니다. 이는 참고-교육 수준으로 다루어지며 임상 지침으로 제공되지 않습니다.

Core questions

RNA 중합효소 II 전개시 복합체는 프로모터에서 어떻게 조립됩니까?
일반 전사 인자와 매개체 복합체는 어떤 역할을 합니까?
프로모터 근위 일시정지 및 신장 조절은 Pol II 전사를 어떻게 조절합니까?

Key concepts

RNA 중합효소 I, II 및 III
일반 전사 인자 (예: TFIID, TFIIB, TFIIE, TFIIF, TFIIH)
전개시 복합체
매개체 복합체
Pol II의 C-말단 도메인 (CTD)
프로모터 근위 일시정지
신장과 RNA 처리의 결합

Mechanisms

RNA 중합효소 II는 핵심 프로모터 요소를 인식하고, 중합효소를 배치하며, DNA를 녹여 합성을 시작하게 하는 일반 전사 인자들로 구성된 전개시 복합체의 일부로 프로모터에 모집됩니다. 매개체 복합체는 유전자 특이적 활성인자를 이 기구에 연결합니다. 개시 후, Pol II는 시작 지점 바로 하류에서 자주 일시 정지하며, 생산적인 신장 단계로 진입하기 위해 추가적인 인자가 필요합니다. 이 신장 단계 동안 중합효소 C-말단 도메인의 인산화 상태는 전사체의 캡핑, 스플라이싱 및 3'-말단 처리를 조율합니다. RNA 중합효소 II의 원자 구조는 이러한 단계를 뒷받침하는 보존된 틈새, 클램프 및 활성 부위를 밝혀냈으며, 이는 진핵생물이 여러 전문화된 중합효소를 사용한다는 원래의 발견을 기반으로 합니다.

Clinical relevance

매개체 소단위 및 일시정지와 신장을 조절하는 키나아제를 포함한 진핵생물 전사 기구의 구성 요소들은 암 및 발달 장애와 관련이 있으며 약물 표적으로 연구되고 있습니다. Pol II 억제제인 α-아마니틴은 고전적인 실험 및 독성학적 물질입니다. 이 항목은 이러한 메커니즘을 참고 수준에서 설명하며 치료 결정의 근거가 아닙니다.

History

진핵생물이 여러 RNA 중합효소를 가지고 있다는 인식(Roeder and Rutter, 1969)은 전용의 다중 구성 요소 전사 장치에 대한 연구를 시작하게 했습니다. 이후 일반 전사 인자의 재구성, 매개체 복합체의 발견, 그리고 RNA 중합효소 II의 고해상도 구조(Cramer et al., 2001)는 현재 이 주제 아래 정리된 기계론적 그림을 확립했으며, 신장 조절이 주요 조절 계층으로 부상했습니다.

Key figures

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

Seminal works

roeder-rutter-1969
cramer-2001
soutourina-2018

Frequently asked questions

진핵생물은 왜 세 가지 RNA 중합효소를 가지고 있습니까?: 전사 작업이 분할되어 있습니다. RNA 중합효소 I은 대부분의 리보솜 RNA를 만들고, RNA 중합효소 II는 메신저 RNA와 많은 비코딩 RNA를 만들며, RNA 중합효소 III는 운반 RNA와 다른 작은 RNA를 만드는데, 각각 고유한 기구를 가지고 있습니다.
전개시 복합체는 무엇입니까?: 이는 RNA 중합효소 II와 일반 전사 인자들이 프로모터에 함께 조립되어 효소를 배치하고, DNA를 열어 전사를 시작할 준비를 하는 것입니다.