Language
Country/Area
No result found
Таинственная сила РНК-полимеразы III: почему она играет ключевую роль в росте клеток?
В эукариотических клетках РНК-полимераза III (часто сокращенно Pol III) является ключевым белком, отвечающим за транскрипцию ДНК в различные малые РНК, включая 5S рибосомальную РНК и транспортную РНК (тРНК). Эти молекулы РНК играют незаменимую роль в росте клеток и поддержании основных физиологических функций. Эти гены, транскрибируемые РНК-полимеразой III, классифицируются как гены «домашнего хозяйства», что означает, что их экспрессия необходима во всех типах клеток и в большинстве условий окружающей среды.
Таким образом, регуляция РНК-полимеразы III напрямую связана с качеством клеточного роста и регуляцией цикла и требует меньшего количества регуляторных белков, чем РНК-полимераза II.
В условиях стресса или неблагоприятных условий активность РНК-полимеразы III подавляется. Белок Maf1 является важным ингибирующим фактором, а рапамицин подавляет активность РНК-полимеразы III, напрямую воздействуя на путь TOR.
Процесс транскрипции представляет собой сложный механизм, включающий три основных этапа: инициацию, удлинение и терминацию. Во-первых, на этапе инициации необходимо построить комплекс РНК-полимеразы на промоторе гена. Затем следует фаза удлинения, во время которой синтезируются транскрипты РНК, и, наконец, фаза терминации, во время которой комплекс РНК-полимеразы разбирается.
Процесс запуска
Процесс инициации РНК-полимеразы III в некоторых аспектах отличается от процесса инициации РНК-полимеразы II. Pol III обычно опирается на внутренние контрольные последовательности, расположенные в транскрибируемой области, и не требует контрольных последовательностей, расположенных выше гена.
Во время инициации РНК-полимеразы III факторы транскрипции сначала связываются с контрольными последовательностями, а затем привлекают TFIIIB (фактор транскрипции B полимеразы III) для формирования комплекса.
Структура TFIIIB состоит из трех единиц, включая белок, связывающий TATA (TBP), фактор, ассоциированный с TFIIB (BRF1 или BRF2), и двойную единицу B (BDP1). Эта общая архитектура очень похожа на структуру РНК-полимеразы II.
Процесс расширения
Во время фазы удлинения TFIIIB остается связанным с ДНК после инициации транскрипции, что позволяет генам, транскрибированным Pol III, подвергаться высокочастотной повторной инициации транскрипции. Исследования показали, что у дрожжей Saccharomyces cerevisiae средняя скорость удлинения цепи составляет 21–22 нуклеотида в секунду, а максимальная скорость может достигать 29 нуклеотидов.
Завершить процесс
Что касается процесса терминации, РНК-полимераза III завершает транскрипцию на небольшой последовательности поли-У (5-6 урацилов). У эукариот наличие шпильковой петли, хотя и не является обязательным, может повышать эффективность терминации у людей.
Исследования показали, что у дрожжей терминация транскрипции происходит поэтапно в последовательности T7GT6, и предполагают, что вставка нуклеотида G может сбросить скорость транскрипции.
Транскрибированная РНК
Основные типы РНК, которые может транскрибировать РНК-полимераза III, включают транспортную РНК, рибосомальную РНК 5S, сплайсинговую РНК U6 и т. д. Эти РНК выполняют свои уникальные функции в различных физиологических процессах внутри клеток. Роль в восстановлении ДНК
Помимо своей транскрипционной функции, РНК-полимераза III также играет важную роль в процессе гомологичной рекомбинации ДНК. Он способствует образованию временных гибридов РНК-ДНК при двухцепочечных разрывах ДНК, что является критическим промежуточным этапом, помогающим защитить выступающую 3'-концевую цепь ДНК от деградации.
Эти действия РНК-полимеразы III подчеркивают ее важнейшую роль в росте клеток, метаболизме и поддержании стабильности генома. В его работе все еще много загадок, и ученые упорно трудятся, чтобы их разгадать. В будущем, по мере углубления исследований РНК-полимеразы III, возможно, мы будем иметь более четкое понимание ее важности в клеточной жизни. Означает ли это, что РНК-полимераза III будет иметь более глубокие последствия для будущей биомедицины?
