אַלעמען וואס שטודיום די מאָלעקולאַר ביאָלאָגי, בייאָוקעמאַסטרי, גענעטיק ינזשעניעריע, און אַ נומער פון אנדערע פֿאַרבונדענע וויסן, גיכער אָדער שפּעטער, בעט די קשיא: וואָס איז די פֿונקציע פון רנאַ פּאָלימעראַסע? דאס איז אַ פאַירלי קאָמפּלעקס טעמע אַז איז נאָך גאָר אַניקספּלאָרד, אָבער, דאך, עס איז באקאנט אַז עס וועט זיין ליט ווי טייל פון דעם אַרטיקל.
גענעראַל אינפֿאָרמאַציע
עס איז נייטיק צו געדענקען אַז עס איז רנאַ פּאָלימעראַסע פון עוקאַריאָטעס און פּראָקאַריאָטעס. דער ערשטער איז ווייַטער צעטיילט אין דרייַ טייפּס, יעדער פון וואָס איז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די טראַנסקריפּציע פון גענעס באַזונדער גרופּע. די ענזימעס זענען געציילט פֿאַר פּאַשטעס, ווי דער ערשטער, רגע און דריט רנאַ פּאָלימעראַסע. פּראָקאַריאָטעס, די ביניען פון וואָס ניט-יאָדער, ווען טראַנסקריבעד אַפּערייץ לויט צו די Simplified דיאַגראַמע. דעריבער, פֿאַר קלעריטי, צו כאַפּן ווי פיל אינפֿאָרמאַציע ווי מעגלעך וועט ווערן באהאנדלט עוקאַריאָטעס. רנאַ פּאָלימעראַסעס זענען סטראַקטשעראַלי ענלעך. עס איז געגלויבט אַז זיי אַנטהאַלטן ניט ווייניקער ווי 10 פּאָליפּעפּטידע קייטן. אזוי רנאַ פּאָלימעראַסע סינטהעסיזעס 1 (טראַנסקריבעס) גענעס וואָס זענען דערנאָך איבערגעזעצט אין די פאַרשידן פּראָטעינס. די רגע פאַרקנאַסט טראַנסקריבינג גענעס, וואָס זענען דערנאָך איבערגעזעצט אין פּראָטעינס. רנאַ פּאָלימעראַסע 3 ווייזט פאַרשידן סטאַביל נידעריק מאָלעקולאַר וואָג ענזימעס אַז זענען מאַדעראַטלי שפּירעוודיק צו אַלף אַמאַטינו. אבער מיר האָבן ניט באַשלאָסן אויף וואָס פּונקט איז רנאַ פּאָלימעראַסע! אַזוי גערופֿן ענזימעס אַז ביסט פאַרקנאַסט אין די סינטעז פון ריבאָנוקלעיק זויער מאַלאַקיולז. אין די שמאָל זינען פֿאַרשטאַנען דורך דעם דנאַ-אָפענגיק רנאַ פּאָלימעראַסע, וואָס אַרבעטן אויף דער באזע פון די מאַטריץ פון דעאָקסיריבאָנוקלעיק זויער. ענזימעס זענען יקערדיק פֿאַר אַ לאַנג און מצליח פונקטיאָנינג פון לעבעדיק אָרגאַניזאַמז. רנאַ פּאָלימעראַסע קענען זיין געפֿונען אין אַלע סעלז און פילע ווירוסעס.
די אָפּטייל אויף די ספּעסיפיקס
דעפּענדינג אויף די סובוניט זאַץ פון רנאַ פּאָלימעראַסעס זענען צעטיילט אין צוויי גרופּעס:
- דער ערשטער דילז מיט טראַנסקריבינג אַ קליין נומער פון גענעס אין די גענאָמעס פון פּשוט. פֿאַר די אָפּעראַציע אין דעם פאַל טוט ניט דאַרפן קאָמפּלעקס רעגולאַטאָרי פּראַל. דעריבער, דאָ רעפערס צו אַלע ענזימעס אַז צונויפשטעלנ זיך פון בלויז איין סובוניט. ווי אַ בייַשפּיל קענען פּויעלנ בייַ די באַקטעריאָפאַגע רנאַ פּאָלימעראַסע און מיטאָטשאָנדריאַ.
- די גרופּע ינקלודז אַלע עוקאַריאָטיק רנאַ פּאָלימעראַסע און באַקטיריאַ, וואָס זענען שווער עריינדזשד. זיי זענען ינטראַקאַט מנאָגאָסובעדיניטשניע פּראָטעין קאַמפּלעקסאַז אַז קענען טראַנסקריבע טויזנטער פון פאַרשידענע גענעס. בעשאַס אָפּעראַציע, די גענעס רעספּאָנד צו אַ גרויס נומער פון רעגולאַטאָרי סיגנאַלז אַז זענען באקומען פון פּראָטעין סיבות און נוקלעאָטידעס.
אַזאַ סטראַקטשעראַל און פונקטיאָנאַל אָפּטייל איז גאַנץ קאַנדישאַנאַל און אַ סימפּליפיקאַטיאָן פון דער עמעס סיטואַציע.
וואָס טוט דער רנאַ פּאָלימעראַסע איך?
זיי זענען געווען פאַרפעסטיקט פֿונקציע פון בילדונג פון ערשטיק טראַנסקריפּץ פון ררנאַ גענעס, וואָס איז, זיי זענען די רובֿ וויכטיק. די יענער זענען מער באקאנט אונטער דעם באַשטימונג פון 45s-רנאַ. זייער לענג איז וועגן 13 000 נוקלעאָטידעס. פון עס זענען געגרינדעט 28s-רנאַ, 18s-5.8ס רנאַ-רנאַ. רעכט צו דער פאַקט אַז זיי זענען Created בלויז איין טראַנסקריפּטאָר, דער גוף נעמט אַ "גאַראַנטירן" אַז די מאַלאַקיולז וועט זיין געגרינדעט אין גלייַך אַמאַונץ. אין דער זעלביקער צייַט די שאַפונג פון רנאַ גלייַך גייט בלויז 7000 נוקלעאָטידעס. די מנוחה פון די טראַנסקריפּט איז דיגריידאַד אין די קערן. אויף אַזאַ אַ גרויס רעזאַדו איז געגלויבט אַז עס איז נייטיק פֿאַר די פרי סטאַגעס פון די פאָרמירונג פון ריבאָסאָמעס. די נומער פון די פּאָלימעראַסעס אין סעלז פון העכער ביינגז כאַווערינג אַרום דער צייכן פון 40 טויזנט וניץ.
ווי עס איז אָרגאַניזירט?
אזוי, מיר האָבן די ערשטער רנאַ פּאָלימעראַסע (פּראָקאַריאָטעס-סטרוקטור מאַלאַקיולז) איז געהאלטן גוט. אין דעם פאַל, די גרויס סובוניט, ווי, טאַקע, און אַ גרויס נומער פון אנדערע הויך מאָלעקולאַר וואָג פּאָליפּעפּטידעס, עס זענען קלאר דיסטינגגווישאַבאַל פונקטיאָנאַל און סטראַקטשעראַל דאָומיינז. בעשאַס קלאָונינג פון גענעס און צו באַשטימען זייער ערשטיק סטרוקטור האָבן שוין ידענטיפיעד דורך סיינטיס עוואָלוטיאָנאַרילי קאַנסערווד פּאָרשאַנז פון קייטן. ניצן אַ גוט אויסדרוק, די ריסערטשערז זענען אויך באגלייט מוטאַטיאָנאַל אַנאַליסיס אַז אַלאַוז אונדז צו רעדן וועגן די פונקטיאָנאַל באַטייַט פון יחיד דאָומיינז. פֿאַר דעם צוועק, ניצן פּלאַץ-דירעקטעד מוטאַגענעסיס צו טוישן די יחיד פּאָליפּעפּטידע קייטן, און אַזאַ modified אַמינאָ זויער סובוניץ געניצט אין פֿאַרזאַמלונג פון ענזימעס מיט סאַבסאַקוואַנט אַנאַליסיס פון פּראָפּערטיעס, וואָס האבן באקומען אין די דאַטן סטראַקטשערז. עס איז געווען אנגעוויזן אַז רעכט צו זייַן אָרגאַניזאַציע פון דער ערשטער רנאַ פּאָלימעראַסע אין די בייַזייַן פון אַלף-אַמאַטינאַ (אַ העכסט טאַקסיק מאַטעריע, וואָס איז דערגרייכט פון אַ בלאַס טאָאַדסטאָאָל) טוט נישט רעאַגירן.
פונקטיאָנינג
ביידע דער ערשטער און די רגע רנאַ פּאָלימעראַסע זאל עקסיסטירן אין צוויי Forms. איינער פון זיי קענען שפּילן צו אָנהייבן די ספּעציפיש טראַנסקריפּציע. דער צווייט - אַ דנאַ-אָפענגיק רנאַ פּאָלימעראַסע. דעם שטעלונג איז ארויסגעוויזן אין דעם גרעסטן אָפּעראַציע פון די טעטיקייט. ונטערטעניק געלערנט מער, אָבער איצט מיר וויסן אַז עס דעפּענדס אויף צוויי טראַנסקריפּציע סיבות, וואָס זענען רעפעררעד צו ווי סל1 און ובף. ספּעציעל די יענער - אַז עס קענען יבערגעבן גלייַך מיט די פאַרשפּרייטער, בשעת די סל1 ובף ריקווייערז בייַזייַן. כאָטש עס האט שוין עקספּערימענטאַללי געגרינדעט אַז דנאַ-אָפענגיק רנאַ פּאָלימעראַסע קענען אָנטייל נעמען אין די טראַנסקריפּציע ביי אַ מינימום און אָן די בייַזייַן פון די יענער. אבער פֿאַר דעם נאָרמאַל פונקטיאָנינג פון דעם מעקאַניזאַם ובף איז נאָך דארף. וואָס אַזוי? באטייטיק אַזוי ווייַט ניט אַנדערש צו פאַרלייגן די גרונט פון דעם נאַטור. איינער פון די מערסט פאָלקס דערקלערונג סאַגדזשעסץ אַז ובף אַדוואַקאַץ אַ מין פון סטימולאַנט רדנאַ טראַנסקריפּציע ווען זי וואקסט און דעוועלאָפּס. ווען רעסטינג לבֿנה אַקערז, דעמאָלט מיינטיינד די מינימום required מדרגה פון פונקטיאָנינג. א טייל פון טראַנסקריפּציע סיבות איז נישט קריטיש פֿאַר אים. דאָ אַזוי אַרבעט רנאַ פּאָלימעראַסע. די פֿונקציע פון דעם ענזיים אַלאַוז שטיצן די פּלייבאַק פון קליין "בנין בלאַקס" פון דעם גוף, רעכט צו וואָס עס איז קעסיידער ופּדאַטעד פֿאַר דעקאַדעס.
די רגע גרופּע פון ענזימעס
זייער פונקטיאָנינג איז רעגיאַלייטאַד דורך די פֿאַרזאַמלונג פון מולטיפּראָטעין קאָמפּלעקס פּרעיניציאַטאָרנאָגאָ פּראַמאָוטערז פון די רגע קלאַס. רובֿ אָפֿט דעם איז אויסגעדריקט אין די אַרבעט פון די ספּעציעל פּראָטעינס - אַקטיוואַטאָרס. ווי אַ בייַשפּיל איז די TBP. עס איז פֿאַרבונדן סיבות אַז זענען טייל פון טפייד. זיי - אַ ציל פֿאַר פּ53, נף קאַפּאַ ב, און אַזוי אויף. זייַן השפּעה אין די פּראָצעס פון רעגולירן און צושטעלן פּראָטעינס גערופֿן קאָאַקטיוואַטאָרס. עקסאַמפּלעס זענען די גקנ5. וואָס טאָן מיר דאַרפֿן די פּראָטעינס? זיי דינען ווי אַדאַפּטערז אַז קאַסטאַמייז די ינטעראַקשאַן פון אַקטיוואַטאָרס און סיבות וואָס זענען אין פּרעיניציאַטאָרני קאָמפּלעקס. צו ריכטיק טראַנסקריפּציע occurred, איר מוזן האָבן די נייטיק ינישיייטער סיבות. טראָץ דער פאַקט אַז זעקס פון זיי, גלייַך ינטעראַקט מיט די פאַרשפּרייטער קען זיין די נאָר איינער. פֿאַר אנדערע קאַסעס ריקווייערז פּרעפאָרמעד קאָמפּלעקס פון אַ צווייט רנאַ פּאָלימעראַסע. דערצו, בעשאַס די פּראַסעסאַז זענען שכייניש פּראַקסאַמאַל עלעמענטן - בלויז 50-200 פּערז פון די פּלאַץ ווו טראַנסקריפּציע איז סטאַרטעד. זיי אַנטהאַלטן אַ אָנווייַז פון די ביינדינג פון אַקטאַווייטער פּראָטעינס.
ספּעציפיש פֿעיִקייטן
טוט די סובוניט סטרוקטור פון די ענזימעס פון פאַרשידענע אָנהייב אויף זייער פונקטיאָנאַל ראָלע אין די טראַנסקריפּציע? די פּינטלעך ענטפֿערן צו דעם קשיא איז ניט, אָבער געגלויבט אַז עס איז מסתּמא positive. ווי האט עס איז משפּיע רנאַ פּאָלימעראַסע? ענזיים פֿעיִקייטן פּשוט סטרוקטור - אַ לימיטעד קייט פון טראַנסקריפּציע פון גענעס (אָדער אַפֿילו אַ קליין חלק). עקסאַמפּלעס זענען די סינטעז פון רנאַ פּריימערז אָקאַזאַקי fragments. די פאַרשפּרייטער ספּעסיפיסיטי פון די רנאַ פּאָלימעראַסעס פון באַקטיריאַ און פאַגעס איז אַז ענזימעס זענען האָלדערס פון פּשוט סטרוקטור און זענען דייווערס. דעם קענען ווערן געזען אין דעם פּראָצעס פון דנאַ רעפּלאַקיישאַן אין באַקטיריאַ. כאָטש מיר קענען באַטראַכטן דעם: קאָמפּלעקס סטרוקטור ווען געלערנט דזשינאָום ה אַפֿילו פאַגע, בעשאַס אַנטוויקלונג, עס איז געווען אנגעוויזן אַז ריפּיטיד סוויטשינג צווישן פאַרשידן דזשין טראַנסקריפּציע גרופּעס, עס איז געפֿונען געוואָרן אַז די קאָמפּלעקס געניצט פֿאַר דעם רנאַ פּאָלימעראַסע באַלעבאָס. אַז איז, אַ פּשוט ענזיים אין אַזאַ קאַסעס איז נישט ינדוסט. דעם ימפּלייז אַ נומער פון קאַנסאַקווענסאַז:
- רנאַ פּאָלימעראַסע פון עוקאַריאָטעס און באַקטיריאַ מוזן קענען צו דערקענען פאַרשידענע פּראַמאָוטערז.
- עס איז נייטיק אַז דער ענזיים האט אַ ספּעציפיש ענטפער צו פאַרשידענע פּראָטעינס-רעגיאַלייטערז.
- רנאַ פּאָלימעראַסע מוזן אויך קענען צו טוישן די דערקענונג פון די ספּעסיפיסיטי פון די טעמפּלאַטע דנאַ נוקלעאָטידע סיקוואַנס. צו טאָן דאָס, נוצן אַ פאַרשיידנקייַט פון פּראָטעין עפפעקטאָרס.
עס גייט די גוף ס דאַרפֿן פֿאַר נאָך "בנין" עלעמענטן. פּראָטעינס העלפן צו טראַנסקריבע דעם קאָמפּלעקס פון רנאַ פּאָלימעראַסע צו גאָר פירן אויס זייַן פֿעיִקייטן. דעם אַפּלייז, פֿאַר רובֿ, די ענזימעס קאָמפּלעקס סטרוקטור, אין וואָס די פּאַסאַבילאַטיז פון ימפּלאַמענטינג אַ ברייט פּראָגראַם פון גענעטיק אינפֿאָרמאַציע. רעכט צו פאַרשידן פּראָבלעמס, מיר קענען אָבסערווירן אַ מין פון כייעראַרקי ביניען פון רנאַ פּאָלימעראַסע.
ווי גייט דער פּראָצעס פון טראַנסקריפּציע?
איז עס אַ גענע פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר לייזאַן מיט די רנאַ פּאָלימעראַסע? צו אָנהייבן פון טראַנסקריפּציע: דעם פּראָצעס אין עוקאַריאָטעס נעמט אָרט אין די קערן. אין פּראָקאַריאָטעס, עס פלאָווס ין די מייקראָואָרגאַניזאַם. די שייכות צווישן די פּאָלימעראַסע איז אַ גרונט סטראַקטשעראַל פּרינציפּ פון אַ קאַמפּלאַמענטשי מייטינג יחיד מאַלאַקיולז. אויף די ישוז פון ינטעראַקשאַן קענען זאָגן אַז דנאַ איז בלויז אַ טעמפּלאַטע און טוט נישט טוישן בעשאַס טראַנסקריפּציע. זינט דנאַ איז אַ האָליסטיק ענזיים, די זאַך איז זיכער, אַז אַ באַזונדער דזשין איז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר דעם פּאָלימער קענען זיין, אָבער עס וועט זיין אַ זייער לאַנג צייַט. מיר זאָל נישט פאַרגעסן אַז די דנאַ כּולל 3.1 ביליאָן נוקלעאָטידע רעזאַדוז. דעריבער, מער צונעמען צו זאָגן אַז פֿאַר יעדער טיפּ פון רנאַ מיץ זייַן דנאַ. פֿאַר די לויפן פון די פּאָלימעראַסע אָפּרוף דאַרף ענערגיע און ריבאָנוקלע-אָזידטריפאָספאַטאָ סאַבסטרייץ. אויב קיין זענען געגרינדעט 3 ', 5'-פאָספאָדיעסטער קייטן צווישן ריבאָנוקלעאָזידמאָנאָפאָספאַטאַמי. מאַלאַקיול רנאַ סינטעז הייבט זיך אן אין זיכער דנאַ סיקוואַנסיז (פּראַמאָוטערז). דער פּראָצעס טערמינייץ ביי טערמאַניישאַן זייטלעך (טערמאַניישאַן). דעם פּלאַץ, וואָס איז ינוואַלווד דאָ איז גערופֿן טראַנסקריפּטיאָנאַל. אין עוקאַריאָטעס, עס איז יוזשאַוואַלי בלויז איינער דזשין, בשעת פּראָקאַריאָטעס קענען אויך פאַרמאָגן קייפל ברעקלעך פון קאָד. יעדער טראַנסקריפּטיאָנאַל האט ונינפאָרמאַטיווע געגנט. זיי זענען ליגן ספּעציפיש נוקלעאָטידע סיקוואַנסיז אַז ינעראַקט מיט טראַנסקריפּטיאָנאַל רעגולאַטאָרי סיבות דערמאנט אויבן.
באַקטיריאַל רנאַ פּאָלימעראַסע
די מייקראָואָרגאַניזאַמז איין ענזיים איז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די סינטעז פון מרנאַ, ררנאַ און טרנאַ. די דורכשניטלעך פּאָלימעראַסע מאַלאַקיול האט אַ בעערעך 5 סובוניץ. צוויי פון די דינען ווי ביינדינג מיטגלידער ענזיים. אן אנדער סובוניט ינוואַלווד אין די האַסכאָלע פון סינטעז. עס איז אויך אַ קאָמפּאָנענט פון דער ענזיים נאָנספּעסיפיק פֿאַר קאָמוניקאַציע מיט דנאַ. און די לעצטע סובוניט האט שוין געבראכט די רנאַ פּאָלימעראַסע אין אַ ארבעטן פאָרעם. עס איז אנגעוויזן אַז דער ענזיים מאַלאַקיולז זענען נישט אין אַ "פּאָטער" נאַוואַגייטינג אין די סיטאָפּלאַסם פון באַקטיריאַ. ווען רנאַ פּאָלימעראַסעס זענען געניצט, דעריבער זיי בינדן ניט-ספּעציפיש דנאַ מקומות און זענען ווארטן ביז די אַקטיוו פאַרשפּרייטער איז אָפּענעד. א ביסל דיסטראַקטאַד פון דער טעמע, עס זאָל זיין האט געזאגט אַז באַקטיריאַ איז זייער באַקוועם צו לערנען פּראָטעינס און זייער השפּעה אויף די ריבאָנוקלעיק זויער פּאָלימעראַסע. ספּעציעל באַקוועם פֿאַר זיי צו עקספּערימענט אויף סטימיאַליישאַן אָדער ינאַבישאַן פון דעם יחיד עלעמענטן. רעכט צו זייער הויך רעפּראָדוקציע קורס קענען זיין לעפיערעך געשווינד באַקומען די געבעטן רעזולטאַט. וויי, די מענטשלעך לערנען קענען ניט זיין באגלייט בייַ אַזאַ אַ גיך גאַנג דאַנק צו אונדזער סטראַקטשעראַל דייווערסיטי.
רנאַ פּאָלימעראַסע "קאַט" אין פאַרשידן Forms?
וואָס קומט צו אַ לאַדזשיקאַל מסקנא דעם אַרטיקל. די הויפּט ופמערקזאַמקייַט איז באַצאָלט צו די עוקאַריאָטעס. אבער עס איז נאָך אַרטשאַעאַ און ווירוסעס. אַזוי איר ווילן צו צאָלן אַ ביסל פון ופמערקזאַמקייַט און די Forms פון לעבן. די וויטאַל טעטיקייט פון אַרטשעאַן עס איז בלויז איין גרופּע פון רנאַ פּאָלימעראַסעס. אבער עס איז זייער ענלעך אין זייַן פּראָפּערטיעס מיט די דרייַ אַסאָוסייישאַנז עוקאַריאָטעס. פילע סייאַנטיס האט שוין סאַגדזשעסטיד אַז וואָס מיר קענען זען פון די אַרטשע אַקטשאַוואַלי אַ עוואָולושאַנערי אַנסעסטער פון ספּעשאַלייזד פּאָלימעראַסעס. עס איז אויך טשיקאַווע, און די ביניען פון ווירוסעס. ווי ביז אַהער געשריבן, נישט אַלע פון די אָרגאַניזאַמז האָבן זייער אייגן פּאָלימעראַסע. און ווו עס איז, עס איז אַ איין סובוניט. עס איז געגלויבט אַז די וויראַל ענזימעס דערייווד פון דנאַ פּאָלימעראַסעס, אַנשטאָט פון קאָמפּלעקס רנאַ סטראַקטשערז. כאָטש רעכט צו דער דייווערסיטי פון דעם גרופּע פון מייקראָואָרגאַניזאַמז פאַרשידענע ימפּלאַמענטיישאַן מיץ אַ געגעבן בייאַלאַדזשיקאַל מעקאַניזאַם.
סאָף
וויי, מענטשהייַט טוט ניט נאָך האָבן ווסוי נייטיק אינפֿאָרמאַציע required פֿאַר אַ שכל פון די דזשינאָום. און אַז נאָר ער קען האָבן געטאן! כּמעט אַלע חולאתן זענען בייסיקלי נאָר אַ גענעטיק יקער - דעם אַפּלייז ספּעציעל צו די ווירוסעס אַז קעסיידער גיט אונדז פּראָבלעמס צו ינפעקטיאָנס און אַזוי אויף. די מערסט קאָמפּליצירט און ינקיוראַבאַל חולאתן - זיי זענען אויך, אין פאַקט, גלייַך אָדער מינאַצאַד אָפענגען אויף די מענטשלעך דזשינאָום. ווען מיר לערנען צו פֿאַרשטיין אין זיך און וועט צולייגן דעם וויסן צו די נוץ פון אַ גרויס נומער פון פּראָבלעמס און חולאתן וועט נאָר ופהערן צו עקסיסטירן. איצט אַ זאַך פון די פאַרגאַנגענהייַט, פילע ביז אַהער שרעקלעך חולאתן אַזאַ ווי פּאָקן, פּלאָגן. געטינג גרייט צו גיין מומפּס, ווהאָאָפּינג הוסט. אבער טאָן נישט אָפּרוען, ווייַל מיר זענען פאַסעד מיט אַן אַפֿילו גרעסער נומער פון פאַרשידענע טשאַלאַנדזשיז אַז איר דאַרפֿן צו געפֿינען דעם ענטפֿערן. און עס וועט זיין געפֿונען ווערן, ווייַל עס ס 'געגאנגען צו טאָן אַזוי.