Кіріспе
Прокариоттық А ρ факторы (Rho факторы) – транскрипцияны тоқтатуға қатысатын бактериялық ақуыз. Rho факторы транскрипция терминаторының тоқтау орнына, яғни ашық оқу фреймінен кейін C-ға бай / G-ға кедей тізбектердегі айқын екінші құрылымы жоқ, бір тізбекті РНК-ның (72 нуклеотидтік) ашық бөлігіне байланысады. Rho факторы бактериялардағы маңызды транскрипциялық ақуыз. Escherichia coli-де ол бірдей кішібірліктерден тұратын ~274,6 кД гексамер болып табылады. Әрбір кішібірлікте РНК-мен байланысатын домен және АТФ гидролиз домені бар. Rho – RecA/SF5 ATP тәуелді гексамерлік гелизалар отбасының мүшесі, ол нуклеин қышқылдарын бүкіл гексамерді айналдыра өтетін жалғыз ойыққа орау арқылы жұмыс істейді. Rho РНК полимеразаның қосалқы факторы ретінде қызмет етеді. Бактерияларда транскрипциялық тоқтатудың екі түрі бар: Rho тәуелді тоқтату және ішкі тоқтату (ол Rho тәуелсіз тоқтату деп те аталады). Rho тәуелді терминаторлар E. coli факторларына тәуелді терминаторлардың шамамен жартысын құрайды. E. coli-де анықталған басқа тоқтату факторларына Тау және nusA жатады. Rho тәуелді терминаторлар алғаш рет бактериофаг геномдарында табылды.
A ρ factor (Rho factor) is a bacterial protein involved in the termination of transcription. Rho factor binds to the transcription terminator pause site, an exposed region of single stranded RNA (a stretch of 72 nucleotides) after the open reading frame at C rich/G poor sequences that lack obvious secondary structure. Rho factor is an essential transcription protein in bacteria. In Escherichia coli, it is a ~274.6 kD hexamer of identical subunits. Each subunit has an RNA binding domain and an ATP hydrolysis domain. Rho is a member of the RecA/SF5 family of ATP dependent hexameric helicases that function by wrapping nucleic acids around a single cleft extending around the entire hexamer. Rho functions as an ancillary factor for RNA polymerase. There are two types of transcriptional termination in bacteria, rho dependent termination and intrinsic termination (also called Rho independent termination). Rho dependent terminators account for about half of the E. coli factor dependent terminators. Other termination factors discovered in E. coli include Tau and nusA. Rho dependent terminators were first discovered in bacteriophage genomes.
Функция
РНҚ субстратына әсер ететін Rho факторы. Rho-ның басты қызметі – оның геликаза белсенділігі, осы үшін энергия РНҚ-ға тәуелді АТФ гидролизі арқылы қамтамасыз етіледі. Rho-ның бастапқы байланысу орны – синтезделіп жатқан РНҚ-дағы, цитозинге бай және гуанинге кедей, кеңейтілген (~70 нуклеотид, кейде 80–100 нуклеотид) бір жіпті аймақ, ол rho пайдалану орны (rut) деп аталады және бұл аймақ нақты терминатор тізбегінен жоғары орналасқан. Бірнеше Rho байланысу тізбектері анықталды. Олардың арасында бірлік жоқ, бірақ әр түрлі тізбектердің әрқайсысы ерекше болып көрінеді, себебі тізбектегі шағын мутациялар оның жұмысын бұзады. Rho РНҚ-ға байланысады, содан кейін оның АТФ-аза белсенділігін РНҚ бойымен РНҚ-ның спиральді аймағына жеткенше энергия беру үшін пайдаланады, онда ол гибридтік дуплекс құрылымын ажыратады. РНК полимераза тоқтату тізбегінде тоқтайды, себебі Rho байланысу орнынан шамамен 100 нуклеотид қашықтықта Rho сезімтал тоқтату орны деп аталатын белгілі бір аймақ бар. Осылайша, РНК полимеразасы Rho-дан секундына 40 нуклеотидке жуық жылдам болғанымен, бұл Rho тоқтату механизміне кедерілмейді, өйткені РНК полимеразасы Rho факторының жетіп алуына мүмкіндік береді. Қысқасы, Rho факторы АТФ-ге тәуелді ажырату ферменті ретінде әрекет етеді, жаңадан түзілген РНҚ молекуласының бойымен оның 3' ұшына қарай жылжып, ДНК қалыпынан ажыратады.
Мутация
Оперонның бір геніндегі мағынасыз мутация бірліктегі келесі гендердің трансляциясын тоқтатады. Бұл эффект мутациялық полярлық деп аталады. Көбінесе бұл бірліктің келесі (дистальды) бөліктеріне сәйкес келетін мРНҚ-ның жоқтығынан болады. Егер транскрипциялық бірлікте, яғни әдетте қолданылатын терминатордың алдында Rho-ға тәуелді терминаторлар болса, делік. Әдетте бұл ертерек терминаторлар қолданылмайды, себебі рибосома Rho-ның РНҚ полимеразаға жетуіне кедергі келтіреді. Бірақ мағынасыз мутация рибосоманы босатады, сондықтан Rho РНҚ-ға байланысып, онымен бірге қозғалуға мүмкіндік алады, бұл оған терминаторда РНҚ полимеразаға әсер етуге мүмкіндік береді. Нәтижесінде фермент босатылып, транскрипциялық бірліктің дистальды аймақтары ешқашан транскрипцияланбайды.
Эволюция
Rho факторы археяларда табылған жоқ.