Κεφάλαιο 28.pdf

© ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΤΟΥ ΠΑΝ/ΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝκού δίκλωνου DNA που είχε εκτεθεί σε ποικίλες ποσότητες RNA πολυμεράσης.Η τοποϊσομεράση Ι, ένα ένζυμο που καταλύει τη συντονισμένη σχάσηκαι επανένωση του δίκλωνου DNA (Εδάφιο 27.3.3), προστέθηκε στη συνέχειαγια να χαλαρώσει το τμήμα του κυκλικού DNA που δεν βρισκόταν σε επαφήμε τα μόρια της πολυμεράσης. Τα δείγματα αυτά του DNA μετά την απομάκρυνσητης δεσμευμένης πρωτεΐνης αναλύθηκαν με ηλεκτροφόρηση σε πηκτή.Ο βαθμός της αρνητικής υπερσπείρωσης αυξήθηκε αναλογικά με τον αριθμότων μορίων της RNA πολυμεράσης που είναι δεσμευμένα ανά εκμαγείο DNA, γεγονόςπου δείχνει ότι το ένζυμο ξετυλίγει το DNA. Κάθε δεσμευμένο μόριο πολυμεράσηςξετυλίγει ένα τμήμα DNA 17 bp, το οποίο αντιστοιχεί σε 1,6 στροφές έλικας B-DNA (Eικόνα 28.7).Η αρνητική υπερσπείρωση του κυκλικού DNA ευνοεί τη μεταγραφή γονιδίωνδιότι διευκολύνει το ξετύλιγμα (Εδάφιο 27.3.2). Επομένως, η εισαγωγήαρνητικών υπερσπειραμάτων στο DNA από την τοποϊσομεράση ΙΙ μπορεί νααυξήσει την αποτελεσματικότητα προαγωγέων που βρίσκονται σε απομακρυσμένεςθέσεις. Ωστόσο, δεν διεγείρονται όλοι οι προαγωγείς από την αρνητικήυπερσπείρωση. Η θέση του προαγωγέα για την ίδια την τοποϊσομεράσηΙΙ αποτελεί μια αξιοσημείωτη εξαίρεση. Η αρνητική υπερσπείρωση μειώνειτην ταχύτητα μεταγραφής αυτού του γονιδίουØ πρόκειται για έναν κομψό μηχανισμόεπανατροφοδοτικού ελέγχου ο οποίος φροντίζει να μην προκαλείταιεκτεταμένη αρνητική υπερσπείρωση του DNA. H αρνητική υπερσπείρωσημπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα αυτού του προαγωγέα αλλάζονταςτη δομική σχέση των περιοχών –10 και –35.Η μετάβαση από το σύμπλοκο του κλειστού προαγωγέα (στο οποίο το DNAείναι δίκλωνο) στο σύμπλοκο του ανοιχτού προαγωγέα (στο οποίο το DNA είναιξετυλιγμένο) αποτελεί ένα σημαντικό γεγονός για τη μεταγραφή. Το σκηνικόείναι τώρα έτοιμο για τον σχηματισμό του πρώτου φωσφοδιεστερικού δεσμούτης νέας αλυσίδας RNA.¢›ÎψÓÔ ÂÏÈÎÔÂȉ¤˜DNARNA appleÔÏ˘ÌÂÚ¿ÛË885RNA πολυμεράση•ÂÙ˘ÏÈÁ̤ÓÔ DNA(·ÓÔ›ÁÌ·ÙÔ˜ 17 bp)EIKONA 28.7 Ξετύλιγμα του DNA. Η RNA πολυμεράσηξετυλίγει 17 περίπου βάσεις του εκμαγείουDNA.28.1.4 Oι αλυσίδες του RNA σχηματίζονται de novo και αυξάνονταιπρος την κατεύθυνση 5’ προς 3’Σε αντίθεση προς τη σύνθεση του DNA, η σύνθεση του RNA μπορεί να αρχίσειde novo, χωρίς να χρειάζεται εκκινητής. Οι περισσότερες νεοσυντιθέμενες αλυσίδεςRNA έχουν στο 5΄-άκρο τους μια εξαιρετικά ευδιάκριτη ετικέτα: η πρώτηβάση στο άκρο αυτό είναι είτε pppG είτε pppA.EÙÈΤٷÛÙÔ 5'-¿ÎÚÔ2– O O O – O O– O(A ‹ G)OB¿ÛËOOPOPOPOOHOPOOHOO– OΗ παρουσία της τριφωσφορικής ομάδας υποδηλώνει ότι η σύνθεση RNAαρχίζει στο 5΄-άκρο. Από τα αποτελέσματα πειραμάτων σήμανσης με υποστρώματαγ- 32 Ρ επιβεβαιώθηκε ότι οι αλυσίδες RNA, όπως και οι αλυσίδεςDNA, αναπτύσσονται κατά την κατεύθυνση 5΄→3΄.XXYXYZYTPPP iZTPPP iP P POHP P PPOHP P PPPOH 3'·Ó¿appleÙ˘ÍË 5' 3'5'