Terminator ( eng. Terminator ) - DNA - nukleotidsekvens , som afslutter transskriptionen af et gen eller operon . Som regel er terminatorens sekvens sådan, at dens komplementære sekvens i mRNA forårsager frigivelsen af det nyligt syntetiserede transkript fra transkriptionskomplekset. Denne sekvens i mRNA kan i sig selv forårsage terminering på grund af sin egen sekundære struktur , eller den kan tiltrække særlige proteiner - termineringsfaktorer. Når først frigivet , fortsætter RNA-polymerase og transkriptionsfaktorer til transkription af et andet gen.
Der er to termineringsmekanismer i prokaryoter : rho-afhængig og rho-uafhængig . Ro-afhængige terminatorer fungerer gennem en speciel protein- ro -faktor , som har RNA- helicaseaktivitet og ødelægger komplekset af DNA, mRNA og RNA-polymerase. Rho-afhængige terminatorer findes i bakterier og fager . Rho-afhængige terminatorer er placeret under stopkodonet , hvor translationen slutter , og er ustrukturerede, cytosinrige sekvenser i mRNA, kendt som rut -sites (fra det engelske Rho-udnyttelsessted ), hvorefter der er transkriptionsstoppunkter ( engelsk ). tsk fra transskriptionsstoppunkt ) [1] . Konsensussekvensen for rodsteder er ikke blevet etableret. Rut -stedet fungerer som et sted for binding af rho-faktoren til mRNA og dets aktivator. Den aktiverede rho-faktor begynder at hydrolysere ATP og bevæger sig på grund af hydrolyseenergien langs mRNA'et, indtil det kolliderer med RNA-polymerasen, der er stoppet ved tsp - stedet. Kontakten mellem rho-faktoren og RNA-polymerase stimulerer nedbrydningen af transkriptionskomplekset på grund af de allosteriske virkninger af rho-faktoren på RNA-polymerase [2] [3] .
Rho-uafhængige terminatorer danner hårnåle i strukturen af det syntetiserede transkript, som ved kollision med RNA-polymerase forårsager dissociation af DNA-, mRNA- og RNA-polymerasekomplekset. En typisk rho-uafhængig terminator består af 20 nukleotider , er beriget i GC- par og har dyadesymmetri , og efterfølges af en thymin -rig region (poly(T) -tract ), som i mRNA svarer til en region beriget i uracil . Den hypotesemekanisme af rho-uafhængige terminatorer er, at hårnålen får RNA-polymerase til at stoppe, hvilket øger sandsynligheden for dissociation af enzymet fra skabelonen [4] [5] . Derudover interagerer transkriptionsforlængelsefaktoren NusA med hårnålen, hvilket bidrager til terminering af transkription [6] .
I eukaryoter genkendes transkriptionstermineringssignaler af termineringsfaktorer, der interagerer med RNA-polymerase II og accelererer termineringsprocessen. Når et polyadenyleringssignal syntetiseres i mRNA , skifter proteinerne CPSF (fra den engelske cleavage and polyadenylation specificity factor ) og CstF (fra den engelske cleavage stimulation factor ) til det fra det C-terminale domæne af RNA-polymerase II. Disse to faktorer rekrutterer derefter andre proteiner, der bryder transkriptet, frigiver mRNA'et fra transkriptionskomplekset og tilføjer en hale på ca. 200 adenin- nukleotider til 3'-enden af mRNA'et i en proces kendt som polyadenylering. På dette tidspunkt fortsætter RNA-polymerase transkriptionen i flere hundrede til flere tusinde nukleotider og adskiller sig til sidst fra DNA ved en mekanisme, der ikke er fuldt kendt. Der er to hovedhypoteser i denne forbindelse: torpedomodellen og den allosteriske model [7] [8] .
Når syntesen af selve mRNA'et er afsluttet, og et brud i polyadenyleringssignalet indføres i det, er den del af transkriptet, der er tilbage til venstre for bruddet, stadig komplementært bundet til DNA og RNA-polymerase, som fortsætter transkriptionen. Dernæst binder exonukleasen til resten af transkriptet, der stadig er forbundet med skabelonen, og begynder at spalte ét nukleotid fra dets 5'-ende, og nærmer sig gradvist RNA-polymerase II, som fortsætter transkriptionen. Hos mennesker virker XRN2 -proteinet som en sådan exonuklease . Til sidst, ifølge torpedomodellen, indhenter exonukleasen RNA-polymerase II og skubber den af skabelonen, ødelægger det resterende transkript og forårsager transkriptionsterminering. I stedet for at kollidere enzymet med DNA, kan XRN2 "slå DNA ud" under det [9] . Mekanismen for denne proces er ikke klar, og det er usandsynligt, at den kun er baseret på dissociation [10] .
Ifølge en alternativ model, kendt som den allosteriske model, skyldes terminering strukturelle ændringer i RNA-polymerase, som er forårsaget af interaktion med visse proteiner eller omvendt af tab af forbindelse med andre. Strukturelle ændringer i RNA-polymerase fører til dens dissociation fra matrixen, og de opstår efter, at RNA-polymerasen syntetiserer polyadenyleringssignalet. Når RNA-polymerase syntetiserer et polyadenyleringssignal, gennemgår det en konformationsændring , der får visse proteiner til at forlade sit C-terminale domæne. Konformationelle ændringer reducerer processiviteten af RNA-polymerase, hvilket øger sandsynligheden for dets dissociation. I denne model, kendt som den allosteriske model, er terminering ikke forårsaget af ødelæggelse af transkriptrester, men af et fald i effektiviteten af RNA-polymerasen, hvilket øger sandsynligheden for dens dissociation [7] .
| Transskription (biologi) | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Transskriptionsregulering _ |
| ||||||||||||
| Aktivering | |||||||||||||
| Indvielse | Startside for transskription | ||||||||||||
| Forlængelse |
| ||||||||||||
| Afslutning | |||||||||||||