Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Энзим, транскрибирующий ДНК в малые РНК. В эукариотических клетках РНК-полимераза III (также называемая Pol III) — это белок, который транскрибирует ДНК для синтеза 5S рибосомной РНК, тРНК и других малых РНК. Гены, транскрибируемые РНК Pol III, относятся к категории "генов домашнего хозяйства", экспрессия которых необходима во всех типах клеток и в большинстве условий окружающей среды. Следовательно, регуляция транскрипции Pol III в основном связана с регуляцией роста клеток и клеточного цикла и, таким образом, требует меньше регуляторных белков, чем РНК-полимераза II. Однако в условиях стресса белок Maf1 подавляет активность Pol III. Рапамицин также является ингибитором Pol III, действуя непосредственно на TOR.
Enzyme that transcribes DNA to small RNAs
In eukaryote cells, RNA polymerase III (also called Pol III) is a protein that transcribes DNA to synthesize 5S ribosomal RNA, tRNA, and other small RNAs. The genes transcribed by RNA Pol III fall in the category of "housekeeping" genes whose expression is required in all cell types and most environmental conditions. Therefore, the regulation of Pol III transcription is primarily tied to the regulation of cell growth and the cell cycle and thus requires fewer regulatory proteins than RNA polymerase II. Under stress conditions, however, the protein Maf1 represses Pol III activity. Rapamycin is another Pol III inhibitor via its direct target TOR.
Введение
Pol III необычен (по сравнению с Pol II) тем, что не требует контрольных последовательностей выше гена, а обычно полагается на внутренние контрольные последовательности внутри транскрибируемого участка гена (хотя последовательности выше гена встречаются иногда, например, ген U6 snRNA содержит верхнюю TATA-бокс, как и промоторы Pol II). Существуют три класса инициации Pol III, соответствующие инициации 5S рРНК, тРНК и U6 snRNA. Во всех случаях процесс начинается с связывания факторов транскрипции с контрольными последовательностями и завершается рекрутированием TFIIIB (фактора транскрипции полимеразы III B) в комплекс и сборкой Pol III. TFIIIB состоит из трех субъединиц: белка, связывающего TATA-бокс (TBP), фактора, родственного TFIIB (BRF1 или BRF2 для транскрипции подмножества генов, транскрибируемых Pol III у позвоночных), и субъединицы B'' (BDP1). Общая архитектура имеет сходство с архитектурой Pol II.
Pol III is unusual (compared to Pol II) by requiring no control sequences upstream of the gene, instead normally relying on internal control sequences sequences within the transcribed section of the gene (although upstream sequences are occasionally seen, e. g. U6 snRNA gene has an upstream TATA box as seen in Pol II Promoters). There are three classes of Pol III initiation, corresponding to 5S rRNA, tRNA, and U6 snRNA initiation. In all cases, the process starts with transcription factors binding to control sequences and ends with TFIIIB (Transcription Factor for polymerase III B) being recruited to the complex and assembling Pol III. TFIIIB consists of three subunits: TATA binding protein (TBP), a TFIIB related factor (BRF1, or BRF2 for transcription of a subset of Pol III transcribed genes in vertebrates), and a B double prime (BDP1) unit. The overall architecture bears similarities to that of Pol II.
Удлинение
TFIIIB остается связанным с ДНК после начала транскрипции Pol III, в отличие от бактериальных σ-факторов и большинства базальных факторов транскрипции для Pol II. Это обеспечивает высокую частоту повторной инициации транскрипции генов, транскрибируемых Pol III. Одно исследование, проведенное на Saccharomyces cerevisiae, показало, что средняя скорость удлинения цепи составляла 21–22 нуклеотида в секунду, при максимальной скорости 29 нуклеотидов в секунду. Эти скорости сопоставимы со скоростями удлинения РНК-полимеразы II, выявленными в исследовании in vivo на дрозофилах. Анализ отдельных стадий удлинения цепи РНК показал, что присоединение U и A к завершенным цепям РНК происходило медленно.
TFIIIB remains bound to DNA following the initiation of transcription by Pol III, unlike bacterial σ factors and most of the basal transcription factors for Pol II transcription. This leads to a high rate of transcriptional reinitiation of Pol III transcribed genes. One study conducted on Saccharomyces cerevisiae found the average rate of chain elongation was 21 to 22 nucleotides per second, with the fastest being 29 nucleotides per second. These rates were comparable to elongation rates of RNA polymerase II found by an in vivo study conducted on Drosophila. The analysis of the individual steps of RNA chain elongation depicted that adding U and A to U terminated RNA chains was slow.
Роль в восстановлении ДНК
РНК-полимераза III, по-видимому, необходима для гомологичного рекомбинационного восстановления разрывов двойных нитей ДНК. РНК-полимераза III катализирует образование временного РНК-ДНК гибрида в месте разрыва двойных нитей, что является ключевым промежуточным этапом в восстановлении разрывов двойных нитей посредством гомологичной рекомбинации. Этот этап защищает 3'-концевую выступающую нить ДНК от деградации. После образования временного РНК-ДНК гибридного промежуточного соединения, РНК-нить замещается белком RAD51, который затем катализирует стадию инвазии одноцепочечной ДНК в ходе гомологичной рекомбинации.
RNA polymerase III appears to be essential for homologous recombinational repair of DNA double strand breaks. RNA polymerase III catalyzes the formation of a transient RNA DNA hybrid at double strand breaks, an essential intermediate step in homologous recombination mediated double strand break repair. This step protects the 3’ overhanging DNA strand from degradation. After the transient RNA DNA hybrid intermediate is formed, the RNA strand is replaced by the RAD51 protein, which then catalyzes the ssDNA invasion step of homologous recombination.