Синтез РНК, также называемый транскрипцией, представляет собой сложный ферментативный процесс переписывания генетической информации с молекулы ДНК. Этот процесс начинается со строго определенного этапа, называемого инициацией. 1. Распознавание промотора Синтез не начинается в произвольном месте. Фермент, ответственный за создание РНК — РНК-полимераза, — должен найти специфическую последовательность нуклеотидов в ДНК, которая называется промотором. Промотор служит сигналом «старта» и указывает ферменту, где именно нужно начать считывание и в каком направлении двигаться.
- У бактерий РНК-полимераза распознает промотор с помощью специального белка — сигма-фактора.
- У эукариот (включая человека) процесс сложнее: сначала на промоторе собирается комплекс общих факторов транскрипции, которые затем «привлекают» РНК-полимеразу.
2. Формирование закрытого и открытого комплексов После того как фермент связывается с промотором, происходят следующие структурные изменения:
- Закрытый комплекс: Фермент прочно держится за двухцепочечную ДНК.
- Открытый комплекс: РНК-полимераза расплетает (разрывает водородные связи) небольшой участок двойной спирали ДНК (около 12–14 пар нуклеотидов). Это создает так называемый транскрипционный пузырь, открывая доступ к матричной цепи ДНК.
3. Образование первой связи В отличие от синтеза ДНК, синтез РНК не требует затравки (праймера). РНК-полимераза способна начать цепь «с нуля».
- Фермент выбирает первый нуклеотид (обычно это пуриновый нуклеотид — АТФ или ГТФ), комплементарный матрице ДНК.
- Затем присоединяется второй нуклеотид, и между ними образуется первая фосфодиэфирная связь.
4. Уход с промотора (Промоторный клиренс) На начальном этапе фермент часто совершает «абортивные попытки», синтезируя и выбрасывая короткие фрагменты РНК (длиной 2–9 нуклеотидов). Синтез считается полноценно начатым только тогда, когда РНК-полимеразе удается построить цепь длиной более 10 нуклеотидов. После этого фермент меняет свою конфигурацию, разрывает связь с промоторными белками и начинает движение вдоль гена. Этот момент перехода к стадии элонгации (удлинения цепи) завершает этап начала синтеза. Я могу составить для вас сравнительную таблицу отличий синтеза РНК у прокариот и эукариот или подробно разобрать механизмы регуляции этого процесса. Хотите, чтобы я это сделал?