Erinevus lehekülje "Kasutaja:KatrinOrro/RNA polümeraas II" redaktsioonide vahel

resümee puudub
==Avastamine==
[[Fail:RNA polymerase II.fcgi.png|pisi|Pagaripärmi RNA polümeraas II|vasakul]]
2006. aastal sai [[Roger Kornberg]] [[Nobeli keemiaauhind|Nobeli keemiaauhinna]] esmakordse [[Eukarüootne rakk|eukarüootse]] RNA polümeraas II aatomitasemel kirjeldamise eest <ref>{{netiviide | URL =https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/kornberg-facts.html | Pealkiri = The Nobel Prize in Chemistry 2006| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>. Kornberg tegi kindlaks, et [[DNA]] transkribeerib [[Informatsiooni-RNA|mRNAks]] just RNAP II koos paljude teiste valkude abiga <ref name="Moran">{{netiviide | URL = http://sandwalk.blogspot.com.ee/2007/03/nobel-laureate-roger-kornberg.html| Pealkiri = Nobel Laureate: Roger Kornberg| Autor = Laurence A. Moran| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = 21.03.2007| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>. Kornberg uuris [[Pärmseened|pärmi]], mis on eukarüootse raku [[mudelorganism]] <ref>{{netiviide | URL = https://www.yourgenome.org/stories/using-yeast-in-biology| Pealkiri = Using yeast in biology| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>, ning selle RNAP II-e ja tegi kindlaks selle rolli [[Transkriptsioon (geneetika)|transkriptsioonil]] <ref name="Moran" />. Lisaks koostas ta kolmedimensioonilised pildid kasutades selleks [[rüntgenkiirte kristallograafiat]] <ref>{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2785628/| Pealkiri = The Decade-long Pursuit of a Reconstituted Yeast Transcription System: the Work of Roger D. Kornberg| Autor = Nicole Kresge, Robert D. Simoni, Robert L. Hill| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = J Biol Chem| Aeg = 23.10.2009 |Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>.[[Fail:Mediator4TC.jpg|pisi|Mediaator koos tsükliin-sõltuva kinaasiga (CDk)]]
==Funktsioon==
[[Fail:DNA transcription.png|pisi|384x384px|DNA transkriptsioon|vasakul]]
 
RNAP II katalüüsib enamike informatsiooni-RNA ehk mRNA prekursorite sünteesi, vähemal määral ka snoRNA, piRNA, microRNA, snRNA ja pikkade mittekedeerivate RNAde sünteesi, kasutades maatritsina ühte DNA ahelat. RNAP II vastutab seega enamike geenide transkriptsiooni eest <ref>{{netiviide | URL = http://flybase.org/reports/FBgg0000351.html| Pealkiri = Gene Group: RNA POLYMERASE II| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>. RNAP II on üksinda võimeline DNAd lahti harutama, RNAd sünteesima ning DNA ahelad tagasi kokku panema. [[Transkriptsioonifaktor|Üldised trankskriptsioonifaktrid]] – TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE ja TFIIH – on aga absoluutselt vajalikud, et RNAP II tunneks ära [[Promootor|promooterala]] ning et toimuks transkriptsiooni [[initsiatsioon]]. <ref name="Kornberg">{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1941834/| Pealkiri = The molecular basis of eukaryotic transcription| Autor = Roger D. Kornberg| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Proc Natl Acad Sci U S A| Aeg = 07.08.2007| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref>{{netiviide | URL = https://www.nature.com/articles/368466a0| Pealkiri = An RNA polymerase II holoenzyme responsive to activators| Autor = Anthony J. Koleske, Richard A. Young| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Nature| Aeg = 31.03.1994| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>
 
Suur valgukompleks nimega mediaator (''mediator'') on ülioluline trankskriptsiooni toimumiseks. Mediaator seondub otse [[aktivaator]] (''activator'') ja ''[[enchancer]]'' valkudega ning RNAP II ja üldiste transkriptsioonifaktoritega promooter alal, et stimuleerida transksriptsiooni initsiatsiooni. Mediaator vahendab ka [[Geeniregulatsioon|negatiivset geeniregulatsiooni]]. <ref name="Kornberg" /> Edasi toimub DNA biheeliksi lahti harutamine. RNAP II sünteesib ühele DNA ahelale [[Komplementaarsusprintsiip (geneetika)|komplementaarse]] RNA ahela <ref name="transkriptsioon">{{netiviide | URL = https://www.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/transcription-of-dna-into-rna/a/overview-of-transcription| Pealkiri = Overview of transcription| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>. See saab toimuda vaid siis, kui RNAP II on mediaatorist lahti lasknud. Kusjuures, mediaator ja üldised transkriptsioonifaktorid DNAst ei eemaldu, vaid jäävad paigale, et uus RNAP II promooteralale kinnitada ja uus transkriptsiooni initsiatsioon läbi viia <ref>{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3852498/| Pealkiri = The Mediator complex and transcription regulation| Autor = Zachary C. Poss, Christopher C. Ebmeier,Dylan J. Taatjes| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Crit Rev Biochem Mol Bio| Aeg = 12.2013| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>.
Edasi toimub DNA biheeliksi lahti harutamine. RNAP II sünteesib ühele DNA ahelale komplementaarse RNA ahela <ref name="transkriptsioon">{{netiviide | URL = https://www.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/transcription-of-dna-into-rna/a/overview-of-transcription| Pealkiri = Overview of transcription| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>. See saab toimuda vaid siis, kui RNAP II on mediaatorist lahti lasknud. Kusjuures, mediaator ja üldised transkriptsioonifaktorid DNAst ei eemaldu, vaid jäävad paigale, et uus RNAP II promooteralale kinnitada ja uus transkriptsiooni initsiatsioon läbi viia <ref>{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3852498/| Pealkiri = The Mediator complex and transcription regulation| Autor = Zachary C. Poss, Christopher C. Ebmeier,Dylan J. Taatjes| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Crit Rev Biochem Mol Bio| Aeg = 12.2013| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 17.11.2017| Keel = inglise}}</ref>.
 
RNA süntees lõpetatakse (protsess nimega [[terminatsioon]]), kui RNAP II jõuab DNAl geeni lõpuni ehk terminaatorini. RNAP II laseb DNAst lahti ning RNA molekul vabaneb. <ref name="transkriptsioon" />.
[[Fail:Core promoter elements.jpg|vasakul|pisi|500x500px|RNAP II promooter]]
 
==Promooter==
 
Eukarüootse RNAP II-st sõltuv promooter sisaldab tavaliselt TATA-elementi, mille [[Nukleotiidid|nukleotiidseks]] järjestuseks on TATAAA. Selle järjestuse tunneb ära TBP (TATA-binding protein). Lisaks sisaldab promooter B recognition elementi (BRE), mille tunneb ära üldine trankskriptsioonifaktor TFIIB. TATA ja BRE on üldjuhul lähedal transkriptsiooni alguskohale jäädes sellest 30 kuni 40 aluspaari kaugusele. <ref name="tamar">{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2830304/| Pealkiri = Regulation of Gene Expression via the Core Promoter and the Basal Transcriptional Machinery| Autor = Tamar Juven-Gershon, James T. Kadonagaa| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Dev Biol.| Aeg = 15.03.2010| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref> <ref name="ramin">{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC358362/pdf/molcellb00001-0142.pdf| Pealkiri = DNA Sequence Requirements for Transcriptional Initiator Activity in Mammalian Cells| Autor = Ramin Javahery, Anita Khachi, Kiersten Lo, Beatrice Zenzie-Gregory,Stephen T. Smale| Failitüüp = pdf| Täpsustus = | Väljaanne = Molecular and Cellular Biology| Aeg = 01.1994| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref> <ref name="jennifer">{{netiviide | URL = http://genesdev.cshlp.org/content/16/20/2583.full| Pealkiri = The RNA polymerase II core promoter: a key component in the regulation of gene expression| Autor = Jennifer E.F. Butler, James T. Kadonaga| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Genes & Dev| Aeg = 2002| Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref>
 
Initiator element (Inr), mis kattub trankskriptsiooni alguskohaga, on TATA –elemendile sarnase funktsiooniga. Teisisõnu, kui promooteril puudub TATA-element, siis tehakse promooteri asukoht kindlaks Inr elementi kasutades. Kui TATA-element on olemas, võimendab Inr promooterit. <ref name="tamar" /><ref name="ramin" /><ref name="jennifer" />
 
Neljas levinud element on DPE (downstream promoter element). Inr ja DPE koos tunneb ära üldine transkriptsioonifaktor TFIID. On näidatud, et trankstriptsiooni toimumiseks on vajalik mõlema elemendi olemasolu ja oluline on elementide kaugus teineteisest. DPE puudub pagaripärmil (''Saccharomyces cerevisiae''). <ref name="tamar" /> <ref name="ramin" /> <ref name="jennifer" />
 
==Subühikud==
 
Nii inimese kui pärmi RNAP II sisaldab 12 subühikut, teistel organismidel jääb see 10 ja 12 vahele. RPB4 ja RPB9 ei ole elutähtsad pärmi kasvatamisel laboris, kuid ilma nendeta [[Stress|stressitingimusi]] pärm üle ei ela – ka laboris. Subühikud RPB1, RPB2, RPB3, RPB4, RPB7, RPB9 ja RPB11 on omased ainult RNAP II-le. RPB5, RPB6, RPB8, RPB10 ja RPB12 ei ole unikaalsed RNAP II subühikud vaid on omased ka kahele teisele RNA polümeraasi tüübile. CTD (RPB1 C-terminaalne [[Domeen (struktuuribioloogia)|domeen]] ehk CTD) osalised kärped või tingimuslikud [[Mutatsioon|mutatsioonid]] (''conditional mutation'') mõnes muus tähtsas subühikus võivad põhjustada külma- ja soojatundlikkust ning inositooli ([[B8-vitamiin|vitamiin B8]]) [[Auksotroof|auksotroofiat]]. <ref name="CTD">{{netiviide | URL = https://www.yeastgenome.org/locus/S000005750| Pealkiri = RPB8 / YOR224C Overview| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="ct">{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC151340/| Pealkiri = The C-terminal domain phosphatase and transcription elongation activities of FCP1 are regulated by phosphorylation| Autor = Erika M. Friedl, William S. Lane,Hediye Erdjument-Bromage, Paul Tempst, Danny Reinberg| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Proc Natl Acad Sci U S A| Aeg =04.03.2003 | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref>
CTD (RPB1 C-terminaalne domeen ehk CTD) osalised kärped või tingimuslikud mutatsioonid (conditional mutation) mõnes muus tähtsas subühikus võivad põhjustada külma- ja soojatundlikkust ning inositooli (vitamiin B8) auksotroofiat. <ref name="CTD">{{netiviide | URL = https://www.yeastgenome.org/locus/S000005750| Pealkiri = RPB8 / YOR224C Overview| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="ct">{{netiviide | URL = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC151340/| Pealkiri = The C-terminal domain phosphatase and transcription elongation activities of FCP1 are regulated by phosphorylation| Autor = Erika M. Friedl, William S. Lane,Hediye Erdjument-Bromage, Paul Tempst, Danny Reinberg| Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = Proc Natl Acad Sci U S A| Aeg =04.03.2003 | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref>
 
RPB1 – suurim subühik. Koos RPB2ga moodustab polümeraasi [[Aktiivtsenter|aktiivtsentri]] polümeraasi südamikus. RPB1 on osa polümeraasi südamikust (''core''), mis moodustab keskmise suure lõhe (''cleft''); klambri elemendist (''clamp'') mis liigub nii, et sulgeb või avab lõhe; lõugadest (''jaws''), mis püüavad kinni DNA. RPB1 CTDl, nimetatakse ka sabaks, [[Fosforüülumine|fosforüleeritakse]] Ser2[[Seriin|Ser]]2 ja Ser5, et transkriptsioon saaks jätkuda ([[elongatsioon]]). CTD, kuhu seonduvad üldised transkriptsioonifaktorid ja hiljem ka posttranskriptsioonilist modifitseerimist läbi viivad valgud, koosneb seitsme [[Aminohapped|aminohappe]] (YSPTSPS) kordustest. Inimesel kodeerib POLR2A ja pärmil RPO21. <ref>{{netiviide | URL = http://www.uniprot.org/uniprot/P24928| Pealkiri = UniProtKB - P24928 (RPB1_HUMAN)| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="CTD" /><ref name="rpb4" />
 
RBP2 – suuruselt teine subühik. Koos RPB1ga moodustab aktiivtsentri polümeraasi südamikus, klambri elemendist ja lõugadest. Inimesel kodeerib geen POLR2B ja pärmil RPB2. <ref>{{netiviide | URL = http://www.uniprot.org/uniprot/P30876| Pealkiri = UniProtKB - P30876 (RPB2_HUMAN)| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="rpb4" />
RPB3 – suuruselt kolmas subühik. On osa polümeraasi südamikust ning klambri elemendist. <ref name="rpb4" />
 
RPB4 – moodustab kompleksi RPB7 subühikuga, mis seondub RPB1, RPB2 ja RPB6 moodustatud taskusse klamber elemendi allosas. Arvatavasti põhjustab see kompleks klambri suletud vormi ja ei lase kaheahelalist DNAd aktiivtsentrisse. Kompleks seob üheahelalist DNAd ja RNAd. RPB4/RPB7 kompleks on vajalik promooteralalt trankskriptsiooni initsiatsiooniks, elongatsiooniks ja terminatsiooniks, kuid ei mängi mingit rolli eelinitsiatsioonikompleksi tekkimisel. FCP1, mis on ainuke teadaolev CTD spetsiifiline fosfataas, seondub RNAP II-le RPB4/RPB7 vahendusel. RPB4 osaleb DNA kahjustuste kõrvaldamisel tranksribeeritud ahelas. RPB4 on vajalik optimaalsetes keskkonnatignimusteskeskkonnatingimustes, kuid on hädavajalik külma- ja kuumašokis ning toitainete puudumisel, samuti seostatakse seda statsionaarse faasi ja [[Sporulatsioon|sporulatsiooni]] taastumisega. RPB4 osaleb mRNA lagundamises ja stressi tingimustes mRNA transpordis [[Tsütoplasma|tsütoplasmasse]]. RPB4 reguleerib [[Nukleotiidide väljalõikereparatsioon|TCRi]] (''transcription coupled NER''). <ref name="rpb4">{{netiviide | URL = http://www.uniprot.org/uniprot/P20433| Pealkiri = UniProtKB - P20433 (RPB4_YEAST)| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref>{{netiviide | URL = https://www.yeastgenome.org/locus/S000000358#phenotype| Pealkiri = RPB5 / YBR154C Overview| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="ct" />
<ref>{{netiviide | URL = https://www.yeastgenome.org/locus/S000000358#phenotype| Pealkiri = RPB5 / YBR154C Overview| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="ct" />
 
RPB5 – osa alumisest lõuast, ümbritseb keskmist suurt lõhet. Arvatakse, et mängib peamist rolli sissetuleva DNA kinni püüdmisel. <ref>{{netiviide | URL = http://www.uniprot.org/uniprot/P20434| Pealkiri = UniProtKB - P20434 (RPAB1_YEAST)| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="rpb4" />
RPB7 – moodustab kompleksi RPB4ga. <ref name="rpb4" />
 
RPB8 –
 
RPB9 – osa ülemisest lõuast, ümbritseb keskmist suurt lõhet. RPB9 osaleb sissetuleva DNA kinnipüüdmisel, transkriptsiooni elongatsiooni regulatsioonil, DNA parandamisel transkriptis ning vahendab TCRi. <ref>{{netiviide | URL = http://www.uniprot.org/uniprot/P27999| Pealkiri = UniProtKB - P27999 (RPB9_YEAST)| Autor = | Failitüüp = | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = 19.11.2017| Keel = inglise}}</ref><ref name="rpb4" />
Anonüümne kasutaja