Оглавление
- 1 Транскрипция (биология)
- 1.1 Транскрипция
- 1.2 Регуляция транскрипции
- 1.3 Основные шаги транскрипции
- 1.4 Метилирование и деметилирование
- 1.5 Факторы транскрипции
- 1.6 Активация транскрипции EGR1
- 1.7 Метилирование промоторов
- 1.8 Инициация транскрипции
- 1.9 Побег промоутера
- 1.10 Удлинение транскрипции
- 1.11 Прекращение транскрипции
- 1.12 Роль Mfd и TTF2 в транскрипции
- 1.13 Роль РНК-полимеразы в посттранскрипционных изменениях
- 1.14 Ингибиторы транскрипции
- 1.15 Эндогенные ингибиторы транскрипции
- 1.16 Фабрики по производству транскрипции
- 1.17 История и измерение транскрипции
- 1.18 Методы измерения транскрипции
- 1.19 Обратная транскрипция
- 1.20 Активация теломеразы в раковых клетках
- 1.21 Полный текст статьи:
- 2 Транскрипция (биология) – Википедия
Транскрипция (биология)
-
Транскрипция
- Процесс копирования ДНК в РНК
- мРНК кодирует белки, ncRNAs не кодируют белки
- ДНК и РНК используют пары оснований нуклеотидов
- РНК-полимераза считывает ДНК и создает комплементарную РНК
-
Регуляция транскрипции
- Регуляторные последовательности (5’UTR и 3’UTR) направляют синтез белка
- Транскрипция приводит к образованию РНК-комплемента с урацилом вместо тимина
- Только одна нить ДНК служит матрицей для транскрипции
-
Основные шаги транскрипции
- Инициация, высвобождение промотора, элонгация, терминация
- Энхансеры и факторы транскрипции регулируют транскрипцию
- Энхансеры управляют транскрипцией генов, проходя большие расстояния
-
Метилирование и деметилирование
- Метилирование цитозинов в CpG-сайтах регулирует транскрипцию
- 5-метилцитозин (5-mC) является эпигенетическим маркером
- Метилирование ДНК регулируется белками MBD
-
Факторы транскрипции
- Факторы транскрипции связываются с ДНК для регуляции экспрессии генов
- В геноме человека около 1400 факторов транскрипции
- Белок EGR1 важен для регуляции метилирования CpG-островков
-
Активация транскрипции EGR1
- В клетках, не подвергающихся стимуляции, EGR1 мало.
- После стимуляции EGR1 резко повышается.
- EGR1 связывается с TET1, который деметилирует CpG-островки.
- Деметилированные промоторы инициируют транскрипцию генов-мишеней.
-
Метилирование промоторов
- Три метилтрансферазы ДНК (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B) участвуют в метилировании.
- DNMT3A2 быстро вырабатывается после активации нейронов.
- Нейронная активация вызывает деградацию DNMT3A1.
-
Инициация транскрипции
- РНК-полимераза связывается с промотором, образуя комплекс.
- РНК-полимераза выбирает сайт начала транскрипции и катализирует образование связей.
- У бактерий инициирующий нуклеотид не ограничен модифицированным гуаниновым нуклеотидом.
- У архей и эукариот функции сигма-фактора выполняют общие факторы транскрипции.
-
Побег промоутера
- После синтеза первой связи РНК-полимераза покидает промотор.
- Абортивная инициация происходит до пороговой длины РНК.
- У эукариот TFIIH фосфорилирует серин 5, активируя кэппинг-фермент.
-
Удлинение транскрипции
- Одна нить ДНК используется как матрица для синтеза РНК.
- РНК-полимераза пересекает матричную цепь, создавая копию РНК.
- Транскрипция может включать несколько РНК-полимераз и циклов транскрипции.
- У эукариот нуклеосомы регулируют транскрипцию.
-
Прекращение транскрипции
- Бактерии используют Rho-независимую и Rho-зависимую терминацию.
- У эукариот транскрипция прекращается расщеплением нового транскрипта и полиаденилированием.
- Транскрипция может прекращаться при повреждении ДНК или активной репликационной вилке.
-
Роль Mfd и TTF2 в транскрипции
- Mfd разрешает конфликты между репликацией и транскрипцией ДНК
- TTF2 помогает подавлять действие РНКП I и II у эукариот, предотвращая ошибки в сегрегации хромосом
- У архей Эта-АТФаза играет аналогичную роль
-
Роль РНК-полимеразы в посттранскрипционных изменениях
- РНК-полимераза участвует в сплайсинге, кэппинге и полиаденилировании
- CTD (C-концевой домен) используется для этих процессов
-
Ингибиторы транскрипции
- Рифампицин и 8-гидроксихинолин ингибируют бактериальную и грибковую транскрипцию
- Триптолид ингибирует транскрипцию у млекопитающих, воздействуя на раковые клетки
-
Эндогенные ингибиторы транскрипции
- У позвоночных большинство генных промоторов содержат CpG-островок
- Метилирование CpG-сайтов может ингибировать транскрипцию
- При раке транскрипция может подавляться через метилирование и другие эпигенетические механизмы
-
Фабрики по производству транскрипции
- Активные транскрипционные единицы сгруппированы в ядре
- Фабрики можно визуализировать с помощью меченых предшественников и иммуномечения
- В нуклеоплазме клетки HeLa около 10 000 фабрик
-
История и измерение транскрипции
- Франсуа Жакоб и Жак Моно выдвинули гипотезу о молекуле, реализующей генетический материал
- Северо Очоа получил Нобелевскую премию за разработку процесса синтеза РНК in vitro
- Роджер Корнберг получил Нобелевскую премию за исследования эукариотической транскрипции
-
Методы измерения транскрипции
- Анализ транскрипции кассеты G-Less, исходной транскрипции, ядерный экспресс-анализ
- KAS-seq, анализ защиты от РНКазы, чип-чип RNAP, ОТ-ПЦР, микрочипы ДНК, гибридизация In situ
- Маркировка MS2, нозерн-блоттинг, RNA-Seq, Single cell RNA-Seq
-
Обратная транскрипция
- Вирусы, такие как ВИЧ, могут транскрибировать РНК в ДНК
- Обратная транскриптаза синтезирует ДНК из РНК-матрицы
- Теломераза переносит РНК-матрицу для синтеза теломер
-
Активация теломеразы в раковых клетках
- Теломераза активируется в раковых клетках, позволяя им бесконечно дублировать геномы
- Активация теломеразы может быть частью процесса бессмертия раковых клеток