RNApolymeraasit

RNApolymeraasit ovat entsyymejä, jotka kataloivat transkriptiota, RNA:n syntetisoimista geneettisen informaation ohjaamana. Ne käyttävät templaatteinaan DNA:ta useimmiten ja rakentavat RNA-ketjuja lisäämällä ribonukleotiditrifosfaatteja (NTP:t) 3'-päähän vapauttaen pyrophosphateja. Toiminta vaatii usein Mg2+- tai Mn2+-ioneja ja tarkkaa aktiivista keskusta. Eri alatyypit voivat erottua kohdemolekyylien mukaan ja osallistua erilaisten RNA-ryhmien tuotantoon.

Prokaryoottien RNApolymeraasin ydin on monialayksiköinen, ja sen toimintaan liittyy sigma-tekijä, joka muodostaa holoentsyymia. Sigma tunnistaa promoterialueet, usein -35 ja -10-alueet, jolloin aloittaminen on mahdollinen. DNA avautuu ja syntyy avoin kompleksi, jonka jälkeen RNA-synteesi alkaa ja etenee pidentymisen aikana. Lopetus voi olla rho-riippuvaista tai intrinsic-terminointia.

Eukaryooteilla on kolme pääasiallista RNA-polymeraasia: Pol I, Pol II ja Pol III. Pol I transkrioi suurimman osan rRNA: sta, Pol II proteiinien koodaavien geenien ja monien ei-koodaavien RNA:iden sekä Pol III pienet RNA:t kuten tRNA:ta. Promootoreita tunnistavat yleiset transkriptiotekijät; Pol II:n toimintaan vaikuttavat lisäksi CTD-ketju ja lukuisat säätelytekijät sekä kromatiinin tila.

Säätelyyn osallistuvat kromatiinin rakenne, histonien modifikaatiot sekä enhanssien ja silensorien vaikutus. Transkriptio koostuu aloituksesta, pidentämisestä ja lopettamisesta, ja näihin vaiheisiin liittyy proteiini- ja signaaliprosessien verkostoja. Tutkimus RNApolymeraasien ympärillä valaisee geneettisen ilmaisun mekanismeja ja solujen toimintaa.

Merkitys: RNA-polymeraasit ovat geneettisen ilmaisun keskeisiä rakennuspalikoita. Niihin kohdistuvat antibiootit, kuten rifampisiini bakteerien RNA-polymeraasin estossa, sekä sieniperäiset α-amanitiini voivat estää eukaryoottien RNA-pol II:ta. Näiden entsyymien tutkimus on keskeistä molekyylibiologiassa ja bioteknologiassa.