Bakteriyel transkripsiyon

Bakteriyel transkripsiyon, bakterilerdeki genetik materyalin mesajcı RNA transkriptlerinin, protein üretimi için çevrilmesi için üretildiği işlemdir. Ökaryotlardan farklı olarak, bakteriyel transkripsiyon ve translasyon sitoplazmada aynı anda gerçekleşebilir. Bu durum transkripsiyonun membranlı bir çekirdekte gerçekleştiği, translasyonun sitoplazmada çekirdeğin dışında gerçekleştiği ökaryotlarda mümkün değildir (ayrıca bkz. Ökaryotik transkripsiyon ). Bakterilerde, genetik materyal, zarla kaplı bir çekirdekle çevrelenmez ve sitoplazmada ribozomlara erişime sahiptir.
Transkripsiyon, RNA polimeraz tarafından gerçekleştirilir, ancak spesifikliği, transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılan sekansa özgü DNA bağlayıcı proteinler tarafından kontrol edilir.
Başlama
Transkripsiyon başlatma için aşağıdaki adımlar gerçekleşir:+1 bölgesi (transkripsiyonun başladığı yer) ve sonlandırıcı arasında yer alan kalıp DNA sonraki adımda proteine çevrilecek RNA'ya kopyalanır. Bu aşamada, DNA çift sarmallıdır ("kapalı"). Bu holoenzim / sarılı-DNA yapısına kapalı kompleks denir.
DNA çözülür ve başlangıç bölgesinin yakınında (+1 olarak tanımlanır) tek iplikli ("açık") hale gelir. Bu holoenzim / çözülmüş DNA yapısına açık kompleks denir.
RNA polimeraz DNA'yı RNA' ya kopyalar (beta alt birimi sentezi başlatır), ancak çıkış kanalı σ faktörü tarafından engellendiği için RNA polimerazı bırakamayan yaklaşık 10 abortif (kısa, üretken olmayan) transkript üretir.
Sonunda σ faktörü çekirdek enzimden ayrışır ve uzama devam eder.
Uzama
Promotörler "güç", yani bitişik olarak bulunduğu DNA dizilerinin transkripsiyonunu ne kadar aktif olarak teşvik ettikleri, bakımından farklı olabilir. Promöter kuvveti, birçok (ancak tümü değil) durumda, RNA polimerazın ve bununla ilişkili aksesuar proteinlerinin kendi DNA dizilerine ne kadar sıkı bağlandıkları ile ilgilidir. Diziler bir konsensüs dizisine ne kadar benzerse, bağlanma o kadar güçlü olur. Ek transkripsiyon düzenlemesi, başlangıçta holoenzim yapısının stabilitesini etkileyebilen transkripsiyon faktörlerinden gelir.
Transkriptlerin çoğu, adenozin-5'-trifosfat ( ATP ) ve daha az bir ölçüde +1 bölgesinde guanozin-5'-trifosfat ( GTP ) ( pürin nükleosit trifosfatlar) kullanımı ile üretilit. Uridin-5'-trifosfat ( UTP ) ve sitidin-5'-trifosfat ( CTP ) ( pirimidin nükleosit trifosfatlar) başlangıç bölgesinde pek tercih edilmezler.
Sonlanma
İki sonlandırma mekanizması iyi bilinmektedir:
İçsel sonlandırma ( Rho-bağımsız transkripsiyon sonlandırma olarak da bilinir), RNA polimerazının durmasını işaret eden RNA içindeki sonlandırıcı sekansları içerir. Sonlandırıcı dizilim genellikle, RNAP'ın DNA kalıbından ayrışmasına yol açan bir gövde-halka saç tokası yapısı oluşturan bir palindromik dizidir.
Rho'ya bağlı sonlandırma, belirli bölgelerde RNA sentezini durduran bir protein olan ρ faktörü (rho faktörü) adlı bir sonlandırma faktörü kullanır. Bu protein, yeni ortaya çıkan RNA zinciri üzerindeki bir rho kullanım yerine bağlanır ve mRNA boyunca RNAP'a doğru ilerler. Sonlandırıcı bölgenin yukarısındaki bir gövde-halka yapısı RNAP'ı duraklatır, ρ faktörü RNAP'a ulaştığında, RNAP'ın transkripsiyonu sonlandırarak DNA'dan ayrışmasına neden olur.
Bakterilerde DNA transkripsiyonunun sona ermesi, RNA polimerazının bir sonrakine ulaşılıncaya kadar sonlandırıcı diziyi görmezden geleceği belirli mekanizmalarla durdurulabilir. Bu fenomen antiterminasyon olarak bilinir ve bazı bakteriyofajlar tarafından kullanılır.