ՌՆԹ պոլիմերազ III

**ՌՆԹ պոլիմերազ III** (**Pol** **III**), սպիտակուցային համալիր էուկարիոտ բջիջներում, որը կատարում է ԴՆԹ-ի տրանսկրիպցիա՝ սինթեզելով 5S ռիբոսոմային ՌՆԹ (ռ-ՌՆԹ), փոխադրող ՌՆԹ (փ-ՌՆԹ) և այլ փոքր ՌՆԹ-ներ։ ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի տրանսկրիպցող գեները պատկանում են այսպես կոչված տնային տնտեսության () գեների խմբին, որոնց արտահայտումն անհրաժեշտ է բոլոր բջիջների տեսակներում։ Այդ պատճառով ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի տրանսկրիպցիայի կարգավորումը հիմնականում կապված է բջջի աճի և բջջային ցիկլի կարգավորման հետ և պահանջում է ավելի քիչ կարգավորիչ սպիտակուցներ, քան ՌՆԹ պոլիմերազ II-ը։ Սակայն սթրեսային պայմաններում Maf1-ը ճնշում է ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի ակտիվությունը։ Ռաֆամիցինը ևս ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի ինհիբիտոր է՝ իր ուղղակի թիրախի՝ TOR-ի միջոցով։

## Տրանսկրիպցիա
Տրանսկրիպցիայի գործընթացը (ցանկացած պոլիմերազի դեպքում) ներառում է երեք հիմնական փուլ՝

* նախաձեռնում (ինիցիացիա) – ՌՆԹ պոլիմերազի համալիրի կառուցում գենի պրոմոտորի վրա,
* երկարացում (էլոնգացիա) – ՌՆԹ տրանսկրիպտի սինթեզ,
* ավարտում (տերմինացիա) – ՌՆԹ-ի տրանսկրիպցիայի ավարտ և ՌՆԹ պոլիմերազի համալիրի քայքայում։
ՌՆԹ պոլիմերազ III-ը (համեմատած պոլիմերազ II-ի հետ) առանձնահատուկ է նրանով, որ գենի տրանսկրիպցիան սկսելու համար սովորաբար չի պահանջում գենից վեր տեղակայված վերահսկիչ հաջորդականություններ։ Դրա փոխարեն այն հիմնականում օգտագործում է ներքին վերահսկիչ հաջորդականություններ, այսինքն այնպիսի ԴՆԹ հաջորդականություններ, որոնք հենց գենի տրանսկրիպցվող հատվածի ներսում են։ Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում հանդիպում են նաև վեր տեղակայված վերահսկիչ տարրեր․ օրինակ՝ U6 snRNA (փոքր կորիզային ՌՆԹ-ի) գենն ունի վերին TATA տուփ, ինչպես և պոլիմերազ II-ի պրոմոտորները։ 

Գոյություն ունեն Pol III ինիցիացիայի երեք դասեր, որոնք համապատասխան են՝ 5S ռ-ՌՆԹ-ի, փ-ՌՆԹ-ի, U6 փոքր ՌՆԹ-ների տրանսկրիպցիային։ Բոլոր դեպքերում գործընթացը սկսվում է տրանսկրիպցիոն գործոնների կապմամբ վերահսկիչ հաջորդականություններին և ավարտվում է TFIIIB-ի (պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոն) ներգրավմամբ և ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի հավաքմամբ։ Պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիայի գործոնը բաղկացած է երեք ենթամիավորից՝ TATA կապող սպիտակուցից (TBP), TFIIB-ին հարակից գործոնից (BRF1, կամ BRF2՝ ողնաշարավորների որոշ պոլիմերազ III գեների համար), B-կրկնակի-գլխավոր (BDP1) ենթամիավորից։ Ընդհանուր կառուցվածքը որոշակի նմանություն ունի պոլիմերազ II-ի տրանսկրիպցիոն համալիրի հետ։

### Դաս I
5S ռ-ՌՆԹ-ի գեների (կամ դաս I) ինիցիացիայի բնորոշ փուլերը՝

* պոլիմերազ III-ի A տրանսկրիպցիոն գործոն, որը կապվում է 5S ռ-ՌՆԹ-ի ներգենային վերահսկիչ հաջորդականությանը՝ C հատվածին (նաև կոչվում է box C),
* պոլիմերազ III-ի A տրանսկրիպցիոն գործոն, որը ծառայում է որպես հարթակ, որը փոխարինում է A և B բլոկներին՝ ապահովելով պոլիմերազ III-ի C տրանսկրիպցիոն գործոն-ի ճիշտ դիրքավորումը տրանսկրիպցիայի մեկնարկի կետի նկատմամբ,
* երբ պոլիմերազ III-ի C տրանսկրիպցիոն գործոնը կապվում է  պոլիմերազ III-ի A տրանսկրիպցիոն գործոն-ԴՆԹ համալիրին  (TFIIIA–ԴՆԹ համալիրին), պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոնի հավաքումը տեղի է ունենում նույն ձևով, ինչպես փ-ՌՆԹ-ի տրանսկրիպցիայի ժամանակ:

### Դաս II
Փ-ՌՆԹ-ի գեների (կամ դաս II) ինիցիացիայի բնորոշ փուլերը՝

* պոլիմերազ III-ի C տրանսկրիպցիոն գործոն-ը կապվում է երկու ներգենային վերահսկիչ հաջորդականություններին՝ A և B բլոկներին (box A և box B),
* պոլիմերազ III-ի C տրանսկրիպցիոն գործոն-ը գործում է որպես հավաքման գործոն՝ տեղադրելով պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոն-ը ԴՆԹ-ի վրա՝ տրանսկրիպցիայի մեկնարկի կետից մոտ 26 բազային զույգ վերև,
* պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոն-ը այն տրանսկրիպցիոն գործոնն է, որը հավաքում է Pol III-ը մեկնարկի կետում։ Երբ պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոն-ը կապվում է ԴՆԹ-ին, պոլիմերազ III-ի C տրանսկրիպցիոն գործոն-ը այլևս անհրաժեշտ չէ։ պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոն-ը նաև կարևոր դեր ունի պրոմոտորի բացման մեջ։

### Դաս III
U6 փոքր կորիզային ՌՆԹ-ի գեների (կամ դաս III) ինիցիացիայի բնորոշ փուլերը՝

* SNAPc (փոքր կորիզային ՌՆԹ ակտիվացնող սպիտակուցային համալիր, ենթամիավորներ՝ 1, 2, 3, 4, 5) (կամ PBP/PTF) կապվում է PSE (մոտակա հաջորդականության տարր) տարրին, որը գտնվում է տրանսկրիպցիայի մեկնարկի կետից մոտ 55 բազային զույգ վերև։ Այս կապումը ուժեղ խթանվում է Oct1 և STAF գործոններով, որոնք կապվում են ուժեղացնող նման DSE (հեռակա հաջորդականության տարր) տարրին, որը գտնվում է ≥200 բազային զույգ վերև։ Այս գործոններն ու պրոմոտորային տարրերը ընդհանուր են Pol II և Pol III snRNA-ի (փոքրկորիզային ՌՆԹ-ի) գեների համար,
* SNAPc-ը հավաքում է պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոնը TATA տուփի վրա, որը գտնվում է մեկնարկի կետից 26 բազային զույգ վերև։ TATA տուփի առկայությունն է որոշում, որ տվյալ snRNA գենը տրանսկրիպցվում է Pol III-ի, այլ ոչ թե Pol II-ի կողմից,
* U6 snRNA-ի պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոնը պարունակում է Brf2 (TFIIIB-կախյալ գործոն 2), որը Brf1 (TFIIIB-կախյալ գործոն 1)-ի փոքր պարալոգն է,
* պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոնը հավաքում է Pol III-ը և, ըստ հաջորդականության պահպանվածության, մասնակցում է նաև պրոմոտորի բացմանը։

### Երկարացում (էլոնգացիա)
Պոլիմերազ III-ի B տրանսկրիպցիոն գործոնը մնում է կապված ԴՆԹ-ին Pol III-ի ինիցիացիայից հետո, ի տարբերություն բակտերիային σ-գործոնների և ՌՆԹ պոլիմերազ II-ի մեծ մասի հիմնական գործոնների։ Սա հանգեցնում է տրանսկրիպցիայի կրկնակի ինիցիացիայի բարձր արագության։ Saccharomyces cerevisiae սնկերի վրա կատարված ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ շղթայի երկարացման միջին արագությունը կազմում է 21–22 նուկլեոտիդ վայրկյանում, իսկ առավելագույնը՝ 29 նուկլեոտիդ վայրկյանում։ Այս ցուցանիշները համադրելի են ՌՆԹ պոլիմերազ II-ի երկարացման արագությունների հետ, որոնք ստացվել են պտղաճանճերի վրա կատարված in vivo ուսումնասիրության արդյունքում։ ՌՆԹ շղթայի երկարացման քայլերի վերլուծությունը ցույց է տվել, որ Ու (ուրացիլ) և Ա (ադենին) նուկլեոտիդների ավելացումը Ու-ով ավարտվող շղթաներին դանդաղ գործընթաց է։
### Ավարտ (տերմինացիա)
Pol III-ը ավարտում է տրանսկրիպցիան կարճ պոլի-Ու հաջորդականությունների (5–6 U) վրա։ Էուկարիոտներում կարճ ծամկալի նման կառուցվածքը պարտադիր չէ, բայց մարդկանց մոտ այն կարող է բարձրացնել ավարտման արդյունավետությունը։ Saccharomyces cerevisiae-ում հայտնաբերվել է, որ տրանսկրիպցիայի ավարտումը տեղի է ունենում T7GT6  հաջորդականության վրա և ունի փուլային բնույթ։ 5, 6 և 7 U մնացորդներ պարունակող տրանսկրիպտների առկայությունը և T7 հատվածի դանդաղ ընթերցումը ցույց են տալիս, որ մեկ Գ (գուանին) նուկլեոտիդի ներմուծումը ՌՆԹ շղթա վերականգնում է երկարացման արագությունը ամբողջությամբ կամ զգալիորեն։

## Տրանսկրիպցիայի ենթարկված ՌՆԹ-ներ
ՌՆԹ պոլիմերազ III-ի կողմից տրանսկրիպցվող ՌՆԹ-ների տեսակները ներառում են՝

* փոխադրող ՌՆԹ-ներ (tRNA),
* 5S ռիբոսոմային ՌՆԹ,
* U6 սպլայսոսոմային ՌՆԹ,
* ռիբոնուկլեազ P և ռիբոնուկլեազ MRP ՌՆԹ,
* ռնթ ազդանշանի ճանաչման մասնիկ,
* ՌՆԹ պահոցներ,
* Y ՌՆԹ,
* ռետրոտրանսպոզոն (կարճ ինտերսպերսված կրկնվող տարրեր),
* 7SK ՌՆԹ,
* Մի շարք միկրոՌՆԹ-ներ,
* Մի շարք փոքր նուկլեոլային ՌՆԹ-ներ,
* Մի շարք գենային կարգավորիչ հակազգայական ՌՆԹ-ներ։

## Դերը ԴՆԹ-ի վերականգնման մեջ
ՌՆԹ պոլիմերազ III-ը էական դեր ունի ԴՆԹ-ի երկշղթայական խզումների հոմոլոգ ռեկոմբինացիոն վերականգնման մեջ։ ՌՆԹ պոլիմերազ III-ը կատալիզում է ժամանակավոր ՌՆԹ–ԴՆԹ հիբրիդի ձևավորումը խզման վայրում, որը հանդիսանում է հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի միջնորդավորված վերականգնման կարևոր միջանկյալ փուլ։ Այս փուլը պաշտպանում է 3’ կախված ունեցող ԴՆԹ շղթան քայքայումից։ Ժամանակավոր ՌՆԹ–ԴՆԹ հիբրիդի ձևավորումից հետո ՌՆԹ շղթան փոխարինվում է ԴՆԹ-ի վերականգնման սպիտակուց RAD51-ով (հոմոլոգ 1), որը կատալիզում է միաշղթա ԴՆԹ-ի ներխուժման փուլը հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի ընթացքում։

## Տես նաև
*ՌՆԹ-պոլիմերազ

## Ծանոթագրություններ

## Արտաքին հղումներ

Կատեգորիա:Գենետիկա
Կատեգորիա:ՌՆԹ
Կատեգորիա:Սպիտակուցներ
Կատեգորիա:Ֆերմենտներ