Синтез РНК. Ферменты и субстраты синтеза. Особенности синтеза у эукариот. Регуляция синтеза

Процесс консервативный.

Ферменты синтеза:

• РНК-полимераза I – синтезирует р-РНК;

• РНК-полимераза II – синтезирует и-РНК;

• РНК-полимераза III – т-РНК.

Субстраты синтеза: матрица, рибонуклеозидтрифосфаты, ионы , праймер не требуется.

Этапы:

Синтез идет антипараллельно, от 5’ к 3‘ концу на одной цепи ДНК, вторая цепь остается нетранскрибируемой: присоединение РНК-полимеразы к промотору → инициация транскрипции → синтез первичного транскрипта в направлении 5’↦3’ → встреча терминатора → окончание транскрипции → образование первичного транскрипта → постсинтетическая модификация РНК (процессинг – катализируется эндонуклеазами – из первичного транскрипта вырезаются интроны и сплайсинг – оставшиеся экзоны сшиваются РНК-лигазами) → к 5'-концу молекулы РНК присоединяется 7-метил-ГТФ (КЭП-фрагмент – «кэпирование») , а к 3'-концу присоединяется полиадениловый «хвост» (полиАМФ – для защиты от разрушения рестриктазами).

Особенностью посттранскрипционной модификации р-РНК является метилирование азотистых оснований, т-РНК – присоединение к концу каждой молекулы последовательности ЦЦА.

Регуляция синтеза

Ингибиторы:

• актиномицин D – встраивается между цепями ДНК и не дает им раскручиваться (эффект «заедания молнии»);

• рифамипицин – противотуберкулезный препарат – блокирует РНК-полимеразу прокариот и не действует на эукариот;

• α-аманитин – токсин бледной поганки, блокирует РНК-полимеразу II.

Особенности транскрипции прокариот и эукариот:

1. у эукариот три вида РНК-полимераз, у прокариот – один (из 4 субъединиц);

2. единица транскрипции у прокариот – оперон, у эукариот – транскриптон;

3. первичный транскрипт у прокариот полицистроный, сразу подвергается трансляции, у эукариот – моноцистронный, подвергается постсинтетической модификации;

4. трансляция с синтезированных иРНК у эукариот разделены в пространстве и времени с транскрипцией, у прокариот трансляция может начаться до окончания транскрипции.