Language
Country/Area
No result found
Раскрытие секретов РНК-полимеразы III: как регулировать транскрипционную активность в условиях стресса?
В эукариотических клетках РНК-полимераза III (сокращенно Pol III) является ключевым белком, ответственным за транскрипцию ДНК с целью синтеза 5S-рибосомальной РНК, транспортной РНК (тРНК) и других малых РНК. Эти гены, транскрибируемые Pol III, являются «повседневными» генами, а это означает, что их экспрессия необходима для всех типов клеток и большинства условий окружающей среды. Следовательно, регуляция транскрипции Pol III в основном связана с ростом клеток и клеточным циклом и требует меньшего количества регуляторных белков, чем РНК-полимераза II. Однако в условиях стресса белок Maf1 ингибирует активность Pol III, тогда как рапамицин ингибирует активность Pol III, непосредственно воздействуя на TOR.
Процесс транскрипции делится на три основных этапа: инициация, элонгация и терминация.
Процесс транскрипции
Начать
Процесс инициации Pol III является особенным по сравнению с Pol II, поскольку он не требует регуляторных последовательностей перед геном, но обычно опирается на последовательности внутреннего контроля, то есть последовательности, расположенные внутри транскрибируемого абзаца. Ключевые факторы в процессе инициации включают TFIIIB (транскрипционный фактор B полимеразы III), который состоит из трех субъединиц: ТАТА-связывающего белка (TBP), фактора, связанного с TFIIB (BRF1 или BRF2 с мелким периодом), и двойной оптимальной единицы B. (БПР1).
TFIIIB играет роль в сборке Pol III во время инициации, обеспечивая его правильное расположение в стартовом сайте транскрипции.
Класс I, II и III
Процесс инициации Pol III обычно разделяют на три категории, соответствующие транскрипции 5S рРНК, тРНК и U6 мяРНК. Во время этих процессов специфические факторы транскрипции сначала связываются с контрольными последовательностями, а затем TFIIIB рекрутируется в комплекс. Как только TFIIIB связывается, Pol III инициирует транскрипцию РНК.
Расширение
В фазе элонгации транскрипции Pol III TFIIIB остается связанным с ДНК после начала транскрипции, что приводит к высокой скорости перезапуска генов, транскрибируемых Pol III. Исследование дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) показало, что средняя скорость удлинения цепи составляет от 21 до 22 нуклеотидов в секунду, причем самая быстрая достигает 29 нуклеотидов. Эти данные демонстрируют эффективное действие Pol III в удлинении цепи РНК.
Прекращение
Транскрипция полимеразой III завершается после растяжения небольшого полиУ. У эукариот, хотя наличие шпильки не требуется, это может повысить эффективность терминации. Исследования на дрожжах показали, что терминация транскрипции происходит в определенных последовательностях. Это открытие подчеркивает влияние свойств структурной последовательности на процесс терминации во время транскрипции.
Типы РНК, транскрибируемые РНК-полимеразой III, включают: транспортную РНК, 5S-рибосомальную РНК, сплайсосомную РНК U6 и т. д.
Функция РНК
РНК, транскрибируемая РНК-полимеразой III, выполняет множество функций, включая важную роль в синтезе белка и регуляции генов. Эти РНК не только функционируют в зависимости от своей структуры, но также участвуют в передаче некоторых клеточных сигналов и имеют решающее значение для физиологических процессов клеток.
Роль в восстановлении ДНК
Недавние исследования показали, что РНК-полимераза III также играет решающую роль в процессе репарации ДНК, особенно в процессе восстановления двухцепочечных разрывов ДНК путем гомологичной рекомбинации. Роль Pol III включает содействие образованию гибридов РНК-ДНК - процесс, который важен для защиты концов ДНК от деградации.
Благодаря более глубокому пониманию функции РНК-полимеразы III мы обнаружили сложную роль этого фермента в клетках, справляющихся со стрессом и поддерживающих генетическую стабильность. Поскольку постепенно раскрывается множество неразгаданных тайн, это заставляет людей задуматься: будет ли РНК-полимераза III иметь больший потенциал в будущих биомедицинских исследованиях?
