Eukaryoottisten mRNA:iden transkriptiossa terminaattorisignaalit tunnistavat RNA-polymeraasi II:een liittyvät proteiinitekijät, jotka käynnistävät terminaatioprosessin. Kun poly-A-signaalit on transkriboitu mRNA:han, proteiinit cleavage and polyadenylation specificity factor (CPSF) ja cleavage stimulation factor (CstF) siirtyvät RNA-polymeraasi II:n karboksyyliterminaalidomeenista poly-A-signaaliin. Nämä kaksi tekijää rekrytoivat sitten paikalle muita proteiineja, jotka pilkkovat transkriptin, vapauttavat mRNA:n transkriptiokompleksista ja lisäävät mRNA:n 3′-päähän noin 200 A-kertauksen muodostaman ketjun polyadenylaatioksi kutsutussa prosessissa. Näiden prosessointivaiheiden aikana RNA-polymeraasi jatkaa transkriptiota useista sadoista muutamaan tuhanteen emäkseen ja lopulta dissosioituu DNA:sta ja transkriptiosta epäselvän mekanismin avulla; tälle tapahtumalle on olemassa kaksi perusmallia, jotka tunnetaan nimillä torpedo- ja allosterinen malli.

TorpedomalliEdit

Kun mRNA on valmis ja pilkottu irti poly-A-signaalisekvenssin kohdalta, jäljelle jäänyt (jäännös)RNA-juoste jää sitoutuneena DNA-templaattiin ja RNA-polymeraasi II -yksikköön ja jatkaa transkriptiota. Tämän pilkkoutumisen jälkeen niin kutsuttu eksonukleaasi sitoutuu jäljelle jääneeseen RNA-juosteeseen ja poistaa juuri transkriboidut nukleotidit yksi kerrallaan (jota kutsutaan myös RNA:n ”hajottamiseksi”) siirtyen kohti sitoutunutta RNA-polymeraasi II:ta. Tämä eksonukleaasi on ihmisillä XRN2 (5′-3′ eksoribonukleaasi 2). Tässä mallissa ehdotetaan, että XRN2 hajottaa kattamatonta jäännös-RNA:ta 5′:sta 3′:een, kunnes se saavuttaa RNA pol II -yksikön. Tämä saa eksonukleaasin ”työntämään” RNA pol II -yksikön pois, kun se liikkuu sen ohi, jolloin transkriptio päättyy ja samalla puhdistuu jäljellä oleva RNA-juoste.

Samankaltaisesti kuin Rho-riippuvainen terminaatio, XRN2 laukaisee RNA-polymeraasi II:n dissosioitumisen joko työntämällä polymeraasin irti DNA:n templaatista tai vetämällä templaatin pois RNA-polymeraasista. Mekanismi, jolla tämä tapahtuu, on kuitenkin edelleen epäselvä, ja on kyseenalaistettu, ettei se ole ainoa syy dissosiaatioon.

Suojatakseen transkriptoitua mRNA:ta eksonukleaasin aiheuttamalta hajoamiselta, säikeeseen lisätään 5′-korkki. Tämä on mRNA:n etuosaan lisätty modifioitu guaniini, joka estää eksonukleaasia sitoutumasta ja hajottamasta RNA-juostetta. Myös mRNA-juosteen loppuun lisätään 3′-poly(A)-häntä suojaamaan muilta eksonukleaaseilta.

Allosterinen malliMuutos

Allosterisen mallin mukaan terminaatio johtuu RNA-polymeraasiyksikön rakenteellisesta muutoksesta sen jälkeen, kun se on sitoutunut tai menettänyt joitain siihen assosioituneita proteiineja, mikä saa sen irrottautumaan DNA-juosteesta signaalin jälkeen. Tämä tapahtuisi sen jälkeen, kun RNA pol II -yksikkö on transkriboinut poly-A-signaalisekvenssin, joka toimii terminaattorisignaalina.

RNA-polymeraasi pystyy normaalisti transkriboimaan DNA:ta tehokkaasti yksijuosteiseksi mRNA:ksi. Kuitenkin transkriboitaessa DNA-templaatin poly-A-signaalien yli RNA-polymeraasissa indusoituu konformaatiomuutos, joka johtuu ehdotetusta assosioituneiden proteiinien häviämisestä sen karboksyyliterminaalidomeenista. Tämä konformaatiomuutos vähentää RNA-polymeraasin prosessointikykyä, jolloin entsyymi on alttiimpi dissosioitumaan DNA-RNA-substraatistaan. Tällöin lopetus ei tapahdu mRNA:n hajoamisen kautta, vaan se välittyy rajoittamalla RNA-polymeraasin elongaatiotehokkuutta ja siten lisäämällä todennäköisyyttä, että polymeraasi dissosioituu ja lopettaa nykyisen transkriptiosyklinsä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.