Ro faktor

Ro-faktor , eller ρ-faktor ( eng.  Rho-faktor ), er et prokaryot protein involveret i transkriptionsterminering . Rho-faktoren binder til transkriptionstermineringspausestedet, den åbne region af enkeltstrenget RNA (over 72 nukleotider) efter den åbne læseramme i GC-rige sekvenser med behov for sekundær struktur [1] .

Rho-faktoren er et essentielt transkriptionelt protein i prokaryoter. I E. coli er dette ~274,6 kD af hexamere identiske underenheder. Hver underenhed har et RNA-bindende og et ATP-hydrolytisk domæne. Rho-faktoren er et medlem af en familie af ATP-afhængige hexamere helicaser , der fungerer ved at vikle nukleinsyrer rundt om en enkelt kløft, der krydser hele hexameren. Rho-faktoren fungerer som en hjælpefaktor for RNA-polymerase .

Der er to typer transkriptionel terminering hos prokaryoter: rho-afhængig terminering og intern terminering (også kaldet rho-uafhængig terminering ). Rho-afhængige terminatorer tegner sig for omkring halvdelen af ​​Escherichia coli -termineringer , der afhænger af termineringsfaktoren. Andre termineringsfaktorer fundet i E. coli omfatter Tau og nusA. Rho-afhængige terminatorer blev først opdaget i genomerne af bakteriofager .

Rho-faktoren virker på RNA-substratet. Nøglefunktionen af ​​rho-faktoren er dens helicaseaktivitet, hvis energi leveres af RNA-afhængig ATP-hydrolyse. Det primære bindingssted for rho-faktoren er en udvidet enkeltstrenget region (~70 nt, nogle gange 80-100 nt) rig på cytosin og fattig på guanin , kaldet rho-udnyttelsesstedet ( rut ), syntetiseret i RNA, opstrøms for den faktiske terminatorsekvens. Adskillige rho-faktor-bindingssekvenser er blevet identificeret. Konsensus findes ikke blandt dem, men forskellige sekvenser, hver på sin måde, samt små mutationer i sekvenser, forstyrrer dens funktion. Rho-faktoren binder til RNA'et og bruger derefter sin ATPase -aktivitet til at give energi til at bevæge sig langs RNA'et, indtil den når RNA-DNA-spiralregionen, hvor den svækker strukturen af ​​hybriddupleksen. RNA-polymerase suspenderer sekvensterminering, fordi der er et specifikt sted omkring 100 nt fra rho-bindingsstedet kaldet det rho-følsomme pausested. Selvom RNA-polymerase er omkring 40 nukleotider i sekundet hurtigere end rho-faktoren, udgør dette således ikke et problem for rho-termineringsmekanismen, da RNA-polymerase tillader rho-faktoren at indhente det.

Kort sagt fungerer rho-faktoren som et ATP-afhængigt svækkende enzym , der bevæger sig langs det nydannede RNA-molekyle i forhold til dets orientering og frigiver det fra DNA-skabelonen.

En nonsens-mutation i et operongen forhindrer translation af efterfølgende gener i blokken. Denne effekt kaldes mutationspolaritet. En almindelig årsag er fraværet af mRNA svarende til de efterfølgende (distale) dele af blokken. Det antages, at der er rho-afhængige terminatorer inden for transskriptionsenheden, det vil sige før terminatoren, som bruges i dette tilfælde. Normalt bruges disse tidligere terminatorer ikke, fordi ribosomerne forhindrer rho-faktorerne i at blive trukket ud af RNA-polymerasen. Men nonsens-mutationen frigør ribosomet, så rho-faktoren frit hæfter og/eller bevæger sig langs RNA'et, hvilket tillader det at fungere som en terminator på RNA-polymerase. Som et resultat frigives enzymet, og de distale dele af transkriptionsblokken dechifreres aldrig.

Noter

1. ↑ Slonczewski, Joan og John Watkins. Foster. Mikrobiologi: En videnskab i udvikling. New York: W. W. Norton &, 2009. Tryk.