Ro faktor

Ro-faktor , eller ρ-faktor ( eng.  Rho-faktor ), är ett prokaryotiskt protein involverat i transkriptionsterminering . Rho-faktorn binder till transkriptionstermineringspausstället, den öppna regionen av enkelsträngat RNA (över 72 nukleotider) efter den öppna läsramen i GC-rika sekvenser i behov av sekundär struktur [1] .

Rho-faktorn är ett viktigt transkriptionsprotein i prokaryoter. I E. coli är detta ~274,6 kD av hexameriska identiska subenheter. Varje subenhet har en RNA-bindande och en ATP-hydrolytisk domän. Rho-faktorn är en medlem av en familj av ATP-beroende hexameriska helikaser som fungerar genom att linda nukleinsyror runt en enda klyfta, som korsar hela hexameren. Rho - faktorn fungerar som en hjälpfaktor för RNA - polymeras .

Det finns två typer av transkriptionsterminering hos prokaryoter: rho-beroende terminering och intern terminering (även kallad rho-oberoende terminering ). Rho-beroende terminatorer står för ungefär hälften av Escherichia coli -termineringarna som beror på termineringsfaktorn. Andra termineringsfaktorer som finns i E. coli inkluderar Tau och nusA. Rho-beroende terminatorer upptäcktes först i genomen av bakteriofager .

Rho-faktorn verkar på RNA-substratet. Rho-faktorns nyckelfunktion är dess helikasaktivitet, vars energi tillhandahålls av RNA-beroende ATP-hydrolys. Det primära bindningsstället för rho-faktorn är en utökad enkelsträngad region (~70 nt, ibland 80–100 nt) rik på cytosin och fattig på guanin , kallad rho-användningsstället ( rut ), syntetiserad i RNA, uppströms om den faktiska terminatorsekvensen. Flera rho-faktorbindande sekvenser har identifierats. Konsensus finns inte bland dem, men olika sekvenser, var och en på sitt sätt, samt små mutationer i sekvenser, stör dess funktion. Rho-faktorn binder till RNA:t och använder sedan sin ATPas- aktivitet för att ge energi för att röra sig längs RNA:t tills den når RNA-DNA-helixregionen, där den försvagar strukturen hos hybridduplexet. RNA-polymeras avbryter sekvensterminering eftersom det finns ett specifikt ställe cirka 100 nt från rho-bindningsstället som kallas det rho-känsliga pausstället. Således, även om RNA-polymeras är cirka 40 nukleotider per sekund snabbare än rho-faktorn, utgör detta inget problem för rho-termineringsmekanismen, eftersom RNA-polymeras tillåter rho-faktorn att komma ikapp.

Kort sagt, rho-faktorn fungerar som ett ATP-beroende försvagande enzym , som rör sig längs den nybildade RNA-molekylen i förhållande till dess orientering och frigör den från DNA-mallen.

En nonsensmutation i en operongen förhindrar translation av efterföljande gener i blocket. Denna effekt kallas mutationspolaritet. En vanlig orsak är frånvaron av mRNA som motsvarar de efterföljande (distala) delarna av blocket. Det antas att det finns rho-beroende terminatorer inom transkriptionsenheten, det vill säga före terminatorn, som används i detta fall. Vanligtvis används inte dessa tidigare terminatorer eftersom ribosomerna hindrar rho-faktorerna från att dras ut ur RNA-polymeraset. Men nonsensmutationen frigör ribosomen så att rho-faktorn fritt fäster och/eller rör sig längs RNA:t, vilket gör att den kan fungera som en terminator på RNA-polymeras. Som ett resultat frigörs enzymet och de distala delarna av transkriptionsblocket dechiffreras aldrig.

Anteckningar

1. ↑ Slonczewski, Joan och John Watkins. Främja. Mikrobiologi: en vetenskap i utveckling. New York: W. W. Norton &, 2009. Tryck.