RNK-polimeraza III
U ćelijama eukariota, RNK-polimeraza III (takođe zvana Pol III) transkribira DNK da bi sintetizirala ribosomske 5S rRNK, tRNK i druge male RNK.
Geni koji su transkribovani pomoću RNK Pol III spadaju u kategoriju "domaćinskih gena" čija je ekspresija potrebna u svim tipovima ćelija i većini uslova okoline. Stoga je regulacija transkripcije Pol III prvenstveno vezana za regulaciju ćelijskog rasta i ćelijskog ciklusa, što zahtijeva manje regulatornih proteina nego RNK-polimeraza II. Međutim, u uslovima stresa, protein Maf1 potiskuje aktivaciju Pol III.[1] Rapamicin je još jedan inhibitor Pol III preko svog direktnog ciljanog TOR-a.[2]
Transkripcija[uredi | uredi izvor]
Proces transkripcije (bilo kojom polimerazom) uključuje tri glavne faze:
- Inicijacija, koja zahtijeva izgradnju kompleksa RNK-polimeraze na promotoru gena
- Elongacija, sinteza RNK-transkripta
- Terminacija, završetak transkripcije RNK i rastavljanje kompleksa RNK-polimeraze
Inicijacija[uredi | uredi izvor]
Inicijacija: izgradnja kompleksa polimeraze na promotoru. Pol III je neobičan (u poređenju sa Pol II) jer ne zahtijeva kontrolne sekvence uzvodno od gena, a umjesto toga se normalno oslanja na interne kontrolne sekvence – sekvence unutar transkribovanog dijela gena (iako se uzvodne sekvence povremeno vide, npr. U6 snRNK gen ima uzvodnu TATA-kutiju kao u promotorima Pol II).
Postoje tri klase inicijacije Pol III, koje odgovaraju inicijaciji 5S rRNK, tRNK i U6 snRNK. U svim slučajevima, proces počinje vezivanjem faktora transkripcije za kontrolne sekvence, a završava sa TFIIIB (Ttranskripcijski Faktor za polimerazu III B) regrutuje se u kompleks i sastavlja Pol III. TFIIIB sastoji se od tri podjedinice: TATA-vezujući protein (TBP), faktor povezan s TFIIB (BRF1 ili BRF2 za transkripciju podskupa gena transkribovanih Pol III kod kičmenjaka) i B-dvostruko prvoklasne (BDP1) jedinice. Sveukupna arhitektura ima sličnosti sa Polom II.[3]
Klasa I[uredi | uredi izvor]
Tipske faze inicijacije gena 5S rRNK (takođe zvane klasa I):
- TFIIIA (Trankripcijski Faktor za polimerazu III A) vezuje se za intragenski (koji leži unutar transkribovane DNK sekvence) 5S rRNK kontrolna sekvenca, C blok (također se naziva C- kutija).
- TFIIIA služi kao platforma koja zamjenjuje A i B blokove za pozicioniranje TFIIIC u orijentaciji u odnosu na početno mjesto transkripcije koja je ekvivalentna onome što je uočeno za tRNK gene.
- Kada se TFIIIC veže za TFIIIA-DNK kompleks, sastavljanje TFIIIB se nastavlja kako je opisano za transkripciju tRNK.
Klasa II[uredi | uredi izvor]
Tipske faze inicijacije gena tRNK (također zvane klasa II):
- TFIIIC (Trankripcijski Faktor za polimerazu III C) vezuje se za dva intragena (koji se nalaze unutar transkribovane DNK sekvence) kontrolne sekvence, A i B blokovi (također vani kutija A i kutija B).
- TFIIIC djeluje kao faktor sklapanja koji pozicionira TFIIIB da se veže za DNK na mjestu koje je centrirano oko 26 parova baza, uzvodno od početnog mjesta transkripcije.
- TFIIIB je faktor transkripcije koji okuplja Pol III na početnom mjestu transkripcije. Jednom kada je TFIIIB vezan za DNK, TFIIIC više nije potreban. TFIIIB također ima bitnu ulogu u otvaranju promotera.
Klasa III[uredi | uredi izvor]
Tipske faze inicijacije gena U6 snRNA (također zvane klasa III) (dokumentovane samo kod kičmenjaka:
- SNAPc (snRNK Aaktivacija Pproteinskog ckompleksa; podjedinice: 1, 2, 3, 4, 5) (također se nazivaju PBP i PTF) vezuje se za PSE (Proksumalni S sekvencni Element) centrirana oko 55 baznih parova uzvodno od početnog mjesta transkripcije. Ovaj sklop je u velikoj mjeri stimulisan transkripcijskim faktorima Pol II Oct1 i STAF koji se vezuju za DSE sličan pojačivaču (Distal Ssekvencirani Element) barem 200 baznih parova uzvodno od početnog mjesta transkripcije. Ovi faktori i promotorski elementi dijele se između transkripcije snRNK gena Pol II i Pol III.
- SNAPc djeluje na sklapanje TFIIIB u TATA-kutiji centriranih 26 baznih parova uzvodno od početnog mjesta transkripcije. To je prisustvo TATA-kutije koja specificira da je gen snRNK transkribovan pomoću Pol III, a ne Pol II.
- TFIIIB za transkripciju U6 snRNK sadrži manji Brf1 paralog, Brf2.
- TFIIIB je faktor transkripcije koji okuplja Pol III na početnom mjestu transkripcije. Konzervacija sekvence predviđa da TFIIIB koji sadrži Brf2 također ima ulogu u otvaranju promotora.
Elongacija[uredi | uredi izvor]
TFIIIB ostaje vezan za DNK nakon iniciranja transkripcije Pol III (za razliku od bakterijskih σ faktora i većine baznih faktora transkripcije za transkripciju Pol II). Ovo dovodi do visoke stope reinicijacije transkripcije gena transkribiranih Pol III.
Terminacija[uredi | uredi izvor]
Polimeraza III prekida transkripciju na maloj polyUs elongaciji (5–6). Kod eukariota, petlja za ukosnicu nije potrebna, ali može poboljšati efikasnost terminacije kod ljudi.[4]
Transkribirane RNK[uredi | uredi izvor]
Tipovi transkribiranih RNK iz RNK polimeraze III uključuju:
- tRNK [5]
- 5S ribosomska RNK[5]
- U6 spliceosomal RNA[5]
- RNaza P i Rnaza MRP RNK[5]
- 7SL RNK (]] (RNK komponenta čestica za prepoznavanje signala)[5]
- vRNKs+[5]
- Y RNK[5]
- SINE (kratki isprepleteni ponavljajući elementi)[5]
- 7SK RNK[5]
- Nekoliko mikroRNK[5]
- Nekoliko snRNKs[5]
- Nekoliko regulatornih gena antisens RNK[6]
Također pogledajte[uredi | uredi izvor]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Vannini, A.; Ringel, R.; Kusser, A. G.; Berninghausen, O.; Kassavetis, G. A.; Cramer, P. (2010). "Molecular Basis of RNA Polymerase III Transcription Repression by Maf1". Cell. 143 (1): 59–70. doi:10.1016/j.cell.2010.09.002. PMID 20887893. Arhivirano s originala, 6. 3. 2022. Pristupljeno 6. 3. 2022.
- ^ Lee, JaeHoon; Moir, Robyn D.; Willis, Ian M. (8. 5. 2009). "Regulation of RNA Polymerase III Transcription Involves SCH9-dependent and SCH9-independent Branches of the Target of Rapamycin (TOR) Pathway". Journal of Biological Chemistry (jezik: engleski). 284 (19): 12604–12608. doi:10.1074/jbc.c900020200. ISSN 0021-9258. PMC 2675989. PMID 19299514.
- ^ Han, Y; Yan, C; Fishbain, S; Ivanov, I; He, Y (2018). "Structural visualization of RNA polymerase III transcription machineries". Cell Discovery. 4: 40. doi:10.1038/s41421-018-0044-z. PMC 6066478. PMID 30083386.
- ^ Verosloff, M; Corcoran, W; Dolberg, T; Leonard, J; Lucks, J (2020). "RNA sequence and structure determinants of Pol III transcriptional termination in human cells" (PDF). bioRxiv. doi:10.1101/2020.09.11.294140. S2CID 221713150.
- ^ a b c d e f g h i j k Dieci G, Fiorino G, Castelnuovo M, Teichmann M, Pagano A (decembar 2007). "The expanding RNA polymerase III transcriptome". Trends Genet. 23 (12): 614–22. doi:10.1016/j.tig.2007.09.001. hdl:11381/1706964. PMID 17977614.
- ^ Pagano A, Castelnuovo M, Tortelli F, Ferrari R, Dieci G, Cancedda R (februar 2007). "New small nuclear RNA gene-like transcriptional units as sources of regulatory transcripts". PLOS Genet. 3 (2): e1. doi:10.1371/journal.pgen.0030001. PMC 1790723. PMID 17274687.