Abortif başlatma - Abortive initiation
Başarısız başlatma olarak da bilinen, başarısız transkripsiyon , erken bir işlemdir genetik transkripsiyon olan RNA polimeraz bir bağlanmadığını DNA yükselticisi ve kısa sentez döngüsü içine girer mRNA promotör transkripsiyon kompleksi ayrılmadan önce yayımlanan transkript. Bu süreç içinde oluşur ökaryotlar ve prokaryotlar . Başarısız başlatma genellikle T3 ve incelenmiştir , T7 RNA polimerazları içinde bakteriyofajlar ve E. coli .
Genel süreç
Abortif başlatma, promoter klirensinden önce gerçekleşir .
- RNA polimeraz, bir RNA polimeraz yükseltici kapalı kompleks oluşturmak için destekleyici DNA'ya bağlanır.
- RNA polimeraz daha sonra, bir RNA polimeraz-promoter açık kompleksi oluşturmak için transkripsiyon başlangıç bölgesini çevreleyen bir DNA dönüşünü çözer.
- RNA polimeraz, başarısız sentez döngülerine girer ve kısa RNA ürünlerini serbest bırakır ( uzunluk olarak 2-15 nükleotid )
- RNA polimeraz, destekleyiciden kaçar ve transkripsiyonun uzama adımına girer
Mekanizma
Başarısız başlatma transkripsiyon normal bir süreçtir ve her ikisi de meydana in vitro ve in vivo . İlk transkripsiyondaki her nükleotid ekleme adımından sonra , RNA polimeraz, stokastik olarak, promoter kaçışına (üretken başlatma) giden yolda ilerleyebilir veya RNA ürününü serbest bırakabilir ve RNA polimeraz-promoter açık kompleksine geri dönebilir (abortif başlatma). Transkripsiyonun bu erken aşamasında, RNA polimeraz, transkripsiyon kompleksinin ayrışmasının, uzama süreciyle enerjik olarak rekabet ettiği bir faza girer. Abortif döngüye, başlatma kompleksi ile promoter arasındaki güçlü bağlanma neden olmaz.
DNA parçalama
Uzun yıllar boyunca, RNA polimerazın, abortif başlatma sırasında DNA zinciri boyunca hareket ettiği mekanizma belirsiz kaldı. RNA polimerazın, transkripsiyon başlangıcı sırasında promotörden kaçmadığı gözlendi, bu nedenle enzimin, aşağı yönde hareket etmeden DNA zincirini transkribe etmek için nasıl okuyabildiği bilinmiyordu . Son on yıl içinde, çalışmalar, başarısız başlatmanın, RNA polimerazın sabit kaldığı ve nükleotitleri polimeraz aktif bölgeden geçirmek için aşağı akış DNA'sını transkripsiyon kompleksine çekerek DNA'yı hareket ettirmeden kopyaladığı DNA parçalamasını içerdiğini ortaya çıkardı . Bu, çözülmemiş DNA'nın enzim içinde birikmesine neden olur, dolayısıyla DNA "ezme" adı verilir. Abortif başlatmada, RNA polimeraz, çözülmemiş DNA'nın aşağı akış kısmını yeniden sarar ve çıkarır, RNA'yı serbest bırakır ve RNA polimeraz-promoter açık kompleksine geri döner; bunun tersine, üretken başlatmada, RNA polimeraz, çözülmemiş DNA'nın yukarı akış kısmını yeniden sarar ve çıkarır, RNA polimeraz-promoter etkileşimlerini kırar, promoterden kaçar ve bir transkripsiyon uzama kompleksi oluşturur.
İlk transkripsiyonda DNA parçalamasının rol oynadığını gösteren 2006 tarihli bir makale, DNA parçalama sırasında ortaya çıkan stresin hem başarısız başlatma hem de üretken başlatma için itici güç sağladığı fikrini öne sürdü. Aynı yıl yayınlanan bir yardımcı makale, tespit edilebilir DNA parçalamasının, transkripsiyon döngülerinin% 80'inde meydana geldiğini doğruladı ve hızlı ezmeyi tespit etme kabiliyetinin sınırlandırılması göz önüne alındığında, gerçekte% 100 olduğu tahmin ediliyor (kırıntıların% 20'sinin süresi daha azdır. 1 saniye).
2016 tarihli bir makale, DNA parçalamasının, transkripsiyon başlangıç bölgesi seçimi sırasında RNA sentezinden önce de gerçekleştiğini gösterdi.
Fonksiyon
Ortaya çıkan kesilmiş RNA transkriptleri için geniş çapta kabul edilen işlevler yoktur. Bununla birlikte, 1981'de yapılan bir çalışma, üretilen abortif transkript miktarı ile uzun RNA ipliklerinin başarıyla üretilmesine kadar geçen süre arasında bir ilişki olduğuna dair kanıt buldu. RNA polimeraz ATP, UTP ve GTP varlığında abortif transkripsiyona uğradığında, abortif geri dönüşüm için çok daha düşük bir kapasiteye ve tam uzunlukta RNA transkriptinin çok daha yüksek bir sentez oranına sahip bir kompleks oluşur. 2010 yılında yapılan bir çalışma, bu kesilmiş transkriptlerin RNA sentezinin bir RNA saç tokasına bağımlı içsel sonlandırıcı tarafından sonlandırılmasını engellediğini destekleyen kanıtlar buldu .