Transkriptionsapparat

Der Transkriptionsapparat ist die Gesamtheit der Enzyme, Proteine und Faktoren, die die Transkription der genetischen Information von DNA zu RNA ermöglichen. Er umfasst die RNA-Polymerasen, Hilfsproteine und regulatorische Faktoren, die die Initiation, Elongation und Beendigung der Transkription steuern.

Prokaryotischer Transkriptionsapparat: In Prokaryoten besteht der Transkriptionsapparat aus dem RNA-Polymerase-Kernenzym plus Sigmafaktor. Die Holoenzyme erkennt Promotorsequenzen (-35 und -10), bindet daran und öffnet die DNA, bildet einen offenen Komplex und beginnt die RNA-Synthese. Es kommt zu häufigen abgebrochenen Initiationen, bevor die Polymerase in die Elongation übergeht. Die Termination erfolgt über rho-abhängige oder rho-unabhängige Signale.

Eukaryotischer Transkriptionsapparat: Bei Eukaryoten transkribiert RNA-Polymerase II mRNA und viele snRNA. Sie benötigt eine Reihe allgemeiner Transkriptionsfaktoren (GTFs) wie TBP (Teil von TFIID), TFIIA, TFIIB, TFIIF, TFIIE und TFIIH, die zusammen mit RNA-Pol II den Preinitiation Complex bilden. Promotoren enthalten Elemente wie die TATA-Box, Initiator (Inr) und Downstream-Promoter-Elemente (DPE); regulatorische Elemente wie Enhancer steuern die Aktivität. Der Mediator-Komplex sowie Chromatin-Remodeler und Histonmodifikatoren modulieren die Transkriptionsaktivität. Nach einer Initiation wird RNA-Pol II durch Phosphorylierung der C-Terminalen Domäne (CTD) von TFIIH in die Elongation überführt. Termination erfolgt über verschiedene Mechanismen sowie durch mRNA-Verarbeitung.