موضوع مقاله: آران‌ای پلی‌مراز I | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آران‌ای پلی‌مراز I | مقدمه: آران‌ای پلی‌مراز I که به آن Pol I نیز گفته می‌شود، یک نوع از آنزیم‌های آران‌ای پلی‌مراز در یوکاریوت‌ها که فقط رونویسی ژن‌های rRNA را انجام می‌دهد. | ## بخش 1: آران‌ای پلی‌مراز I | آران‌ای پلی‌مرازها آنزیم‌هایی هستند که ساخته شدن RNA از روی DNA را رونویسی می‌کنند. رونویسی DNA ریبوزومی محدود به هسته است، جایی که حدود ۴۰۰ نسخه از ژن rDNA 42.9 کیلو باز (Kb) وجود دارد، که به صورت تکرارهای پشت سرهم در مناطق سازمان دهنده هسته قرار گرفته‌است. هر نسخه شامل یک توالی ۱۳٫۳ کیلو بازی رمزگذاری کننده مولکولهای 18S، 5.8S و 28S RNA است که با دو فاصله دهنده رونویسی داخلی، ITS1 و ITS2 در هم تنیده شده و توسط یک فاصله دهنده خارجی ۵ 'و یک پایین ۳' خارجی رونویسی شده در بالادست قرار دارد. به دلیل سادگی رونویسی Pol I، پلیمراز سریعترین عملکرد را دارد و تا ۶۰٪ از سطح رونویسی سلول در سلولهای نمایی در حال رشد را تشکیل می‌دهد. تنظیم رونویسی rRNA سرعت رشد سلول مستقیماً به سرعت سنتز پروتئین وابسته است، که خود به‌طور پیچیده‌ای با سنتز ریبوزوم و رونویسی rRNA مرتبط است؛ بنابراین، سیگنالهای داخل سلولی باید سنتز rRNA را با سایر اجزای ترجمه پروتئین هماهنگ کنند. با توجه به تعداد زیادی از ژن‌های rDNA (چندین صدها) موجود برای رونویسی، اولین مکانیسم شامل تنظیماتی در تعداد ژن‌هایی است که در یک زمان خاص رونویسی می‌شوند. در سلولهای پستانداران، تعداد ژنهای فعال rDNA بین انواع سلولها و سطح تمایز متفاوت است. | ## بخش 2: آران‌ای پلی‌مراز I | به‌طور کلی، با تمایز بیشتر سلول، به رشد کمتری نیاز دارد و بنابراین، کاهش سنتز rRNA و کاهش ژن‌های rDNA در حال رونویسی خواهد داشت. در حالی که مکانیسم دقیقی که Pol I از طریق آن سرعت رونویسی را افزایش می‌دهد هنوز ناشناخته است، شواهد نشان داده‌است که سنتز rRNA می‌تواند بدون تغییر در تعداد rDNA فعال رونویسی شده، افزایش یا کاهش یابد. چرخه رونویسی در مراحل رونویسی (توسط هر پلیمراز)، سه مرحله اصلی وجود دارد: شروع: ساخت مجموعه RNA پلیمراز روی پروموتر ژن با کمک عوامل رونویسی کشیدگی: رونویسی واقعی اکثر ژن‌ها به توالی RNA مربوطه خاتمه: توقف رونویسی RNA و جدا کردن مجموعه RNA پلیمراز. دیمر UBF شامل چندین جعبه گروه با تحرک بالا (جعبه‌های HMG) است که حلقه‌هایی را به منطقه بالادست وارد می‌کند و به UCE و عناصر اصلی اجازه می‌دهد تا با هم تماس بگیرند. نکته مهم: توجه داشته باشید که این فرایند در موجودات مختلف متغیر است کشیدگی همان‌طور که Pol I اقدام می‌کند و پروموتر را پاک می‌کند، UBF و SL1 همچنان به پروموتر متصل می‌شوند، آماده اتصال Pol I دیگر هستند. در واقع، هر ژن فعال rDNA می‌تواند چندین بار به‌طور همزمان رونویسی شود، در مقابل ژن‌های رونویسی شده Pol II، که فقط با در یک زمان، یک مجموعه، در حالی که طولانی شدن در شرایط آزمایشگاهی به سرعت پیشروی می‌کنند، اما در این مرحله مشخص نیست که آیا این فرایند در سلول اتفاق می‌افتد یا خیر، با توجه به وجود نوکلئوزوم‌ها به نظر می‌رسد Pol I از طریق نوکلئوزوم‌ها رونویسی می‌کند، یا آنها را دور می‌زند یا آنها را مختل می‌کند، شاید با فعالیت‌های بازسازی کروماتین کمک کند. بعلاوه، UBF همچنین می‌تواند بعنوان بازخورد مثبت عمل کند و باعث افزایش کشیدگی Pol I از طریق عملکرد ضد سرکوبگر شود. | ## بخش 3: آران‌ای پلی‌مراز I | همان‌طور که Pol I در امتداد rDNA پیش می‌رود، ابرپوشانها هم از پیچیده و هم از پشت مجموعه تشکیل می‌شوند. این موارد توسط توپوایزومراز I یا II در فواصل منظم حل می‌شوند، همان چیزی که در رونویسی با واسطه Pol II مشاهده می‌شود. خاتمه دادن در یوکاریوت‌های بالاتر، TTF-I محل خاتمه را در انتهای ۳ 'ناحیه رونویسی شده متصل و خم می‌کند. شواهد نشان می‌دهد که ممکن است خاتمه در موارد تولید rRNA بالا محدود کننده سرعت باشد. در ارگانیسم‌هایی مانند مخمر (مرحله جوانه زدن) به نظر می‌رسد روند کار بسیار پیچیده‌تر است و هنوز روش آن کاملاً روشن نشده‌است. [نیاز به منبع] نقطه اتصال مجدد نقاط داغ نوترکیبی توالی‌های DNA هستند که باعث افزایش ترکیبات محلی می‌شوند. | ## جمع‌بندی | به نظر می‌رسد سطح فعالیت رونویسی RNA پلیمراز I که به توالی HOT1 وابسته به پروموتر است، سطح ترکیبی میتوزی در نزدیکی را تعیین می‌کند.