mikro kunicki6

G C

U U U U A~OH

Regulacja terminacji transkrypcji

Terminacja transkrypcji/ definiowana jako rozpad stabilnego kompleł^Jl krypcyjnego, składającego się z matrycy (DNA), świeżo utworzonego franilL (RNA) i enzymu (polimerazy RNA), zachodzi w określonych sekw^ genomu zwanych terminatorami. Niezakłócone funkcjonowanie termami! jest warunkiem prawidłowej transkrypcji genomów bakteryjnych i ich oro-_a w określone jednostki transkrypcyjne — operony. Funkcja terminatorów tJ§| cznia się po transkrypcji odpowiednich odcinków DNA, przyjęto więc ozn|'^ ich sekwencje na poziomie RNA. Terminatory spotykane w genomach bakteriofagów można podzielić na dwie klasy: terminatory właściwe, którelll nią swoją funkcję niezależnie od działania jakichkolwiek dodatkowych cż ków, szczególnie terminacyjnego białka Rho, oraz terminatory Rho-zależneil Wszystkie dotychczas zidentyfikowane terminatory właściwe charaktery^ się ściśle określoną budową (ryc. 10-36). Dwie jej cechy są szcs charakterystyczne:

•    drugorzędowa struktura typu „pętla i trzonek" bogata w pary GC oraz

•    następujący bezpośrednio po niej ciąg reszt urydylowych. Obie wymienj^ff cechy mają podstawowe znaczenie w funkcjonowaniu terminatora. Strukftilg drugorzędowa prowadzi do przerwy w procesie polimeryzacji RNA, urydyn wpływa na odłączenie się świeżo powstałego transkryptu od matry^ polimerazy RNA.

Ryc. 10-36. Struktura terminatora właściwego. Sekwencje funkcjonalnie ważne ujęto w ramio

rą klasę terminatorów stanowią terminatory Rho-zależne. Nie odznaczają _r ^._adriymi charakterystycznymi cechami budowy drugorzędowej, a ich ^'onowąnie zależy od aktywności białka terminacyjnego Rho. Rho należy py białek zdolnych do wiązania się z RNA. Zostało oryginalnie wykryte yii_f następnie opisano homologiczne białka w licznych gatunkach bakterii A,j_eirmych i gramdodatnich. Białko Rho z E. coli funkqonuje w formie heksa-*$cznej/ ^a l^e§° działanie terminacyjne jest sprzężone ze zdolnością do hydro-^ATP- Bakterie i bakteriofagi kodują również inne białka terminacyjne, i^fekal^arny ^mechanizm. ich działania nie zawsze jest poznany szczegółowo. ^r|kj0bie, opisane wyżej klasy terminatorów obecne są nie tylko na końcach ope-v ale również w tzw. sekwenqach liderowyćh znajdujących się między otorami a genami struktury, w odcinkach między genami, a nawet w obrę->kvvenqi kodujących. Taka lokalizacja terminatorów sprawia, że aby umo-*fwić (zależnie od warunków) wyrażenie się całej informacji genetycznej, termi-ifcja może podlegać regulacji.

p Ąnty terminacja, czyli supresja tworzenia się lub funkcjonowania terminali.^ jest u bakterii i bakteriofagów ważnym mechanizmem pozytywnej regu-Jacjiekspresji genów. Antyterminacja wykorzystuje różne strategie i różne czyn-wśród których niewątpliwie istotną rolę pełnią ■ białka anty terminacyjne. 'Hjła te zapobiegają wytworzeniu drugorzędowej struktury terminatora lub ildyfikują polimerazę RNA do formy niezdolnej do terminaqi transkrypcji. W ^Inskrypcji niektórych operonów funkcję antyterminacyjną może przejąć tRNA. |j|- Gekawa i warta zaznaczenia jest również możliwość kontroli terminacji trans-i|ypcji przez translację sekwenqi poprzedzających pierwsze geny strukturalne niektórych operonów, czyli sekwencji liderowyćh. Mechanizm ten nazywamy aieituacją transkrypcji. Translacja odcinków liderowyćh umożliwia (lub wyklucza) utworzenie struktury terminatorów w sekwencjach znajdujących się przed genami struktury. Atenuacja transkrypcji została po raz pierwszy opisana w operonach biosyntezy aminokwasów u bakterii jelitowych, gdzie czynnikiem zewnętrznym regulującym atenuację danego operonu jest obecność odpowiedniego aminokwasu w środowisku. Obecnie wiadomo, że system atenuacyjnej kontroli transkrypcji jest powszechny wśród bakterii i wykracza poza operony biosyntezy aminokwasów.

Regulacja potranskrypcyjna

Bakteryjny mRNA jest polimerem bardzo nietrwałym. Okres półtrwania poszczególnych transkryptów waha się w granicach od 40 sekund do 20 minut. W degradacji mRNA biorą udział liczne endo- i egzonukleazy, a proces ten jest kontrolowany przez wiele czynników, którymi mogą być białka wiążące się z określonymi sekwencjami RNA i hamujące działanie nukłeaz. Drugo- i trzeciorzędowa struktura transkryptów oraz, wcałe nierzadka u bakterii, poliadenyłacja końca 3"OH kNA, również wpływają na szybkość enzymatycznego rozkładu transkryptów.

Jeszcze jednym przykładem regulacji potranskrypcyjnej jest tzw. retroregu-kcja, kontrolująca ekspresję genu integrazy, int, kodującego białko niezbędne do

356

357