शाही सेना polymerase को समारोह के छ: आणविक जीव, जैव रसायन, आनुवंशिक ईन्जिनियरिङ्, र अन्य सम्बन्धित ज्ञान को एक नम्बर अध्ययन गर्ने सबैलाई, ढिलो होस् वा पछि, प्रश्न सोध्छन्? यो अझै पनि पूर्ण unexplored छ कि एक एकदम जटिल विषय यद्यपि, यो लेखको भाग रूपमा रोशनी गरिने ज्ञात छ, तर।
सामान्य जानकारी
यसलाई त्यहाँ eukaryotes र prokaryotes को शाही सेना polymerase छ कि सम्झना गर्न आवश्यक छ। पहिलो थप प्रत्येक जो जीन को ट्रान्सक्रिप्सन अलग समूहको लागि जिम्मेवार छ तीन प्रकार, विभाजन गरिएको छ। यी इन्जाइमहरु को, पहिलो दोस्रो र तेस्रो शाही सेना polymerase रूपमा, सरलता लागि गनिएका छन्। Prokaryotes, संरचना गर्दा लिखित जो गैर-आणविक, को सरलीकृत रेखाचित्र अनुसार संचालित। तसर्थ, स्पष्टताको लागि, सम्भव उपचार गरिनेछ eukaryotes रूपमा धेरै जानकारी कब्जा गर्न। शाही सेना polymerases structurally समान छन्। यो तिनीहरूले 10 भन्दा कम polypeptide चेन समावेश गर्ने विश्वास गरिएको छ। यसरी शाही सेना polymerase 1 (transcribes) जीन पछि विभिन्न प्रोटीन अनुवाद जुन synthesizes। दोस्रो पछि प्रोटीन अनुवाद जुन transcribing जीन, संलग्न। शाही सेना polymerase 3 विभिन्न स्थिर कम आणविक वजन अल्फा amatinu गर्न सामान्य संवेदनशील छन् भनेर इन्जाइमहरु देखाउँछ। तर हामी ठ्याक्कै शाही सेना polymerase छ के निर्णय छैन! त्यसैले Ribonucleic एसिड अणु को संश्लेषण मा संलग्न छन् कि इन्जाइमहरु भनिन्छ। यो डीएनए-निर्भर शाही सेना polymerase, जो म्याट्रिक्स आधारमा सञ्चालन बुझेका साँघुरो अर्थमा deoxyribonucleic एसिड को। इन्जाइमहरु जीवित जीव को एक लामो र सफल कामकाज लागि आवश्यक हो। शाही सेना polymerase सबै कक्षहरू र धेरै भाइरस पाउन सकिन्छ।
को विशेष मा विभाजन
शाही सेना polymerases को subunit संरचना आधारमा दुई समूह विभाजित छन्:
- सरल को जीनोम मा जीन को एक सानो संख्या transcribing संग पहिलो सम्झौताहरू। यस मामला मा कार्यका लागि जटिल नियामक प्रभाव आवश्यकता छैन। तसर्थ, यहाँ एउटा मात्र subunit समावेश सबै इन्जाइमहरु बुझाउँछ। एउटा उदाहरण रूपमा bacteriophage शाही सेना polymerase र mitochondria induce गर्न सक्नुहुन्छ।
- यो समूह सबै eukaryotic शाही सेना polymerase र ब्याकटेरिया, प्रबन्ध कठिन छन् जो पनि समावेश छ। तिनीहरूले विभिन्न जीन हजारौं लेखन गर्न सक्ने जटिल mnogosubedinichnye प्रोटिन परिसर छन्। सञ्चालन समयमा यी जीन प्रोटिन कारक र nucleotides प्राप्त छन् भनेर नियामक संकेत को एक ठूलो संख्या प्रतिक्रिया।
यस्तो संरचनात्मक र कार्यात्मक विभाजन बरु ससर्त र वास्तविक अवस्थाको एक सरलता छ।
को शाही सेना polymerase म के गर्छ?
तिनीहरूले निश्चित थिए शिक्षा समारोह rRNA जीन को प्राथमिक प्रतिलिपिहरु को, कि छ, तिनीहरूले सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण हो। उत्तरार्द्ध थप 45S-शाही सेना को पद अन्तर्गत जानिन्छ। आफ्नो लम्बाइ बारेमा 13 000 nucleotides छ। यसलाई गठन गर्दै 28S-शाही सेना, 18S-5.8S शाही सेना-शाही सेना। कारण ती सृष्टि केवल एक transkriptor छन् भन्ने तथ्यलाई गर्न, शरीर एक अणु बराबर रकम गठन गरिने "ग्यारेन्टी" प्राप्त गर्दछ। एकै समयमा शाही सेना सिर्जना सीधा मात्र 7000 nucleotides जान्छ। प्रतिलिपिमा बाँकी नाभिक मा अपमानित छ। यस्तो ठूलो अवशेषहरु मा ribosomes को गठन को प्रारम्भिक चरणमा लागि आवश्यक छ कि विश्वास छ। 40 हजार एकाइहरु को चिन्ह वरिपरि hovering उच्च जगतले को कक्षहरू यी polymerases संख्या।
यसलाई कसरी व्यवस्थित छ?
तसर्थ, हामी पहिलो शाही सेना polymerase (prokaryotes-संरचना अणु) राम्रो मानिन्छ छ। यस मामला मा, ठूलो subunit, रूप, साँच्चै, र अन्य उच्च आणविक वजन polypeptides को एक ठूलो संख्या, त्यहाँ स्पष्ट distinguishable कार्यात्मक र संरचनात्मक डोमेन छन्। आफ्नो प्राथमिक संरचना निर्धारण गर्न जीन को क्लोनिंग समयमा र वैज्ञानिकहरू चेन evolutionarily conserved अंश पहिचान गरिएको छ। राम्रो अभिव्यक्ति प्रयोग गरेर शोधकर्ताओं पनि mutational विश्लेषण भनेर हामीलाई व्यक्तिगत डोमेन को कार्यात्मक महत्त्व बारेमा कुरा गर्न अनुमति दिन्छ सञ्चालन गरेका थिए। व्यक्तिगत polypeptide चेन परिवर्तन गर्न साइट-निर्देशित mutagenesis प्रयोग गरेर यो उद्देश्य, र यस्तो परिमार्जन एमिनो एसिड subunits डाटा संरचना मा प्राप्त थिए, गुण को पछि विश्लेषण संग इन्जाइमहरु को विधानसभा प्रयोग को लागि। यसलाई अल्फा-amatina को उपस्थिति मा पहिलो शाही सेना polymerase यसको संगठन कारण (अत्यधिक विषाक्त पदार्थ, एक फिक्का toadstool प्राप्त छ जो) प्रतिक्रिया गर्दैन प्रख्यात थियो।
कामकाज
दुवै पहिलो र दोस्रो शाही सेना polymerase दुई प्रकारका अवस्थित सक्छ। तिनीहरूलाई को एक विशिष्ट ट्रान्सक्रिप्सन प्रारम्भ गर्न कार्य गर्न सक्छ। दोस्रो - एक डीएनए-निर्भर शाही सेना polymerase। यो मनोवृत्ति गतिविधि को सबै भन्दा ठूलो सञ्चालन मा प्रकट भएको छ। विषय थप अध्ययन, तर अब हामी यसलाई दुई ट्रान्सक्रिप्सन कारक, SL1 र UBF रूपमा उल्लेख जुन निर्भर थाहा छ। विशेष गरी उत्तरार्द्ध - यो गर्दा SL1 UBF उपस्थिति आवश्यक छ, यो प्रमोटर संग प्रत्यक्ष कुराकानी गर्न सक्ने। हुनत यो experimentally डीएनए-निर्भर शाही सेना polymerase न्यूनतम मा र बाद को उपस्थिति बिना ट्रान्सक्रिप्सन भाग गर्न सक्ने स्थापित गरिएको छ। तर यो संयन्त्र को सामान्य कामकाज लागि UBF अझै पनि आवश्यक छ। किन यति? एकदम हालसम्म यो व्यवहार को कारण स्थापना गर्न असफल भयो। सबैभन्दा लोकप्रिय व्याख्या को एक UBF stimulant rDNA ट्रान्सक्रिप्सन एक प्रकारको अधिवक्ताओं कि त्यो बढ्छ र विकास गर्दा सुझाव। जब चरण आराम हुन्छ, त्यसपछि कामकाज को न्यूनतम आवश्यक स्तर कायम। ट्रान्सक्रिप्सन कारक को एक भाग उहाँलाई लागि महत्वपूर्ण छैन। यहाँ त शाही सेना polymerase काम गर्दछ। यो इन्जाइम को समारोह यो निरन्तर दशकसम्म अद्यावधिक कारण जो सानो शरीर को "भवन ब्लक", को प्लेब्याक समर्थन गर्न अनुमति दिन्छ।
इन्जाइमहरु को दोस्रो समूह
आफ्नो कामकाज दोस्रो वर्ग को multiprotein जटिल preinitsiatornogo प्रमोटरों को विधानसभा द्वारा नियमन छ। अक्सर यो विशेष प्रोटीन को काम मा व्यक्त गरिएको छ - activators। एउटा उदाहरण रूपमा TBP छ। यो TFIID भाग कारक सम्बन्धित छ। तिनीहरूले - p53, NF कापा बी, र यति मा को लागि एक लक्ष्य। विनियमन को प्रक्रिया मा यसको प्रभाव र coactivators भनिन्छ प्रोटीन प्रदान गर्नुहोस्। उदाहरण को Gcn5 छन्। हामी यी प्रोटीन किन चाहिन्छ? तिनीहरूले preinitsiatorny जटिल छन् activators र कारक को अन्तरक्रिया अनुकूलन कि एडेप्टर रूपमा सेवा गर्छन्। ट्रान्सक्रिप्सन भयो सच्याउन, तपाईं आवश्यक initiator कारक हुनुपर्छ। तिनीहरूलाई को छ, सीधा प्रमोटर अन्तरक्रिया कि केवल एक हुन सक्छ भन्ने तथ्यलाई बावजुद। अन्य अवस्थामा लागि दोस्रो शाही सेना polymerase को preformed जटिल आवश्यक छ। जहाँ ट्रान्सक्रिप्सन सुरु गरिएको छ साइटबाट मात्र 50-200 जोडी - यसबाहेक, यी प्रक्रियाहरू समयमा आसन्न समीपस्थ तत्व हो। तिनीहरूले प्रवर्तक प्रोटीन को बाध्यकारी एक संकेत समावेश गर्दछ।
विशिष्ट सुविधाहरू
को ट्रान्सक्रिप्सन आफ्नो कार्यात्मक भूमिका फरक मूल को इन्जाइमहरु को subunit संरचना गर्छ? यस प्रश्नको सही जवाफ छैन, तर यो संभावना सकारात्मक छ भनेर विश्वास गर्थे। कसरी यसलाई शाही सेना polymerase असर गरे? इन्जाइम कार्यहरु सरल संरचना - जीन (वा एउटा सानो भाग) को ट्रान्सक्रिप्सन सीमित दायरा। उदाहरण शाही सेना को संश्लेषण Okazaki टुकडे प्राइमरों छन्। जीवाणुहरु र phages को शाही सेना polymerases को प्रमोटर विशिष्टता इन्जाइमहरु सरल संरचना को धारकों र विविध छन् भन्ने छ। यो प्रक्रिया मा देख्न सकिन्छ डीएनए प्रतिकृति को ब्याकटेरिया मा। हामी यो विचार गर्न सक्छौं हुनत: अध्ययन गर्दा विकास समयमा जीनोम टी पनि phage जटिल संरचना, यो विभिन्न जीन ट्रान्सक्रिप्सन समूह बीच स्विच बारम्बार भन्ने उल्लेख थियो, यो फेला परेन यो शाही सेना polymerase पाहुना लागि प्रयोग जटिल। त्यो यस्तो अवस्थामा एक सरल इन्जाइम गराइएको छैन छ। यो नतिजा एक नम्बर implies:
- eukaryotes र जीवाणुहरु को शाही सेना polymerase फरक प्रमोटरों पहिचान गर्न सक्षम हुनुपर्छ।
- यो इन्जाइम विभिन्न प्रोटीन-नियामकहरु एउटा विशिष्ट प्रतिक्रिया छ आवश्यक छ।
- शाही सेना polymerase पनि टेम्पलेट डीएनए nucleotide अनुक्रम को विशिष्टता को पहिचान परिवर्तन गर्न सक्षम हुनुपर्छ। यो गर्न, प्रोटिन effectors विभिन्न प्रयोग गर्नुहोस्।
यसलाई थप "भवन" तत्वहरूका लागि शरीर आवश्यकता निम्नानुसार। प्रोटीन पूर्णतया आफ्नो कार्य पूरा गर्न शाही सेना polymerase को जटिल लेखन मदत। यो भन्दा लागि, लागू हुन्छ, यो इन्जाइमहरु जटिल संरचना, जो आनुवंशिक जानकारी एक व्यापक कार्यक्रम लागू को संभावनाहरु। कारण विभिन्न समस्या, हामीले शाही सेना polymerase को वर्गीकरणका संरचना एक प्रकारको निरीक्षण गर्न सक्छन्।
कसरी ट्रान्सक्रिप्सन प्रक्रिया गर्छ?
त्यहाँ एक जीन को शाही सेना polymerase संग सम्पर्क लागि जिम्मेवार छ? ट्रान्सक्रिप्सन को सुरु गर्न: eukaryotes मा प्रक्रिया नाभिक मा स्थान लिन्छ। prokaryotes मा, यो microorganism भित्र बग्छ। को polymerase बीचको सम्बन्ध एउटा पूरक संभोग व्यक्तिगत अणु आधारभूत संरचनात्मक सिद्धान्त हो। अन्तरक्रिया को मुद्दा मा डीएनए केवल एक टेम्पलेट छ र ट्रान्सक्रिप्सन समयमा परिवर्तन गर्दैन भनेर भन्न सकिन्छ। डीएनए एक समग्र इन्जाइम छ भएकोले कुरा एक विशेष जीन यो बहुलक हुन सक्छ लागि जिम्मेवार छ कि केही छ, तर यो एक धेरै लामो समय हुनेछ। हामी डीएनए 3.1 अर्ब nucleotide अवशेष समावेश बिर्सनु हुँदैन। तसर्थ, भन्न थप उपयुक्त शाही सेना को प्रत्येक प्रकार यसको डीएनए पूरा लागि। को polymerase प्रतिक्रिया को प्रवाह लागि ऊर्जा र ribonukle-ozidtrifosfato substrates आवश्यक छ। यदि कुनै पनि 3 ', 5'-phosphodiester ribonukleozidmonofosfatami बीच बन्धन गठन गर्दै हुनुहुन्छ। अणु शाही सेना संश्लेषण केही डीएनए दृश्यहरु (प्रमोटरों) मा हुन्छ। प्रक्रिया समापन साइटहरु (समापन) मा terminates। यहाँ समावेश छ जो साइट, transcriptional भनिन्छ। eukaryotes मा, त्यहाँ सामान्यतया केवल एक जीन, जबकि prokaryotes कोड को धेरै टुक्रा पनि अधिकार सक्छ। प्रत्येक transcriptional uninformative क्षेत्र छ। तिनीहरूले माथि उल्लेख transcriptional नियामक कारक अन्तरक्रिया विशिष्ट nucleotide दृश्यहरु अवस्थित छ।
जीवाणु शाही सेना polymerase
यी सूक्ष्मजीवहरु एक इन्जाइम mRNA, rRNA र tRNA को संश्लेषण लागि जिम्मेवार छ। औसत polymerase अणु एक लगभग 5 subunits छ। यी दुई रूपमा बाध्यकारी सदस्य इन्जाइम सेवा गर्छन्। अर्को subunit संश्लेषण को सूत्रपात संलग्न। डीएनए संग संचार को लागि गैर विशिष्ट इन्जाइम को एक घटक पनि छ। र अन्तिम subunit काम गरिरहेको फारम मा शाही सेना polymerase ल्याउन गरिएको छ। यो इन्जाइम अणु जीवाणुहरु को cytoplasm मा एक "" मुक्त नेभिगेट छैनन् भनेर उल्लेख गरेको छ। शाही सेना polymerases प्रयोग गर्दा, त्यसपछि तिनीहरूले गैर-विशेष डीएनए क्षेत्रहरु बाँध्न र सक्रिय प्रमोटर खुलेको छ सम्म पर्खिरहेका छन्। विषय देखि विचलित एक बिट, यो जीवाणु प्रोटीन र Ribonucleic एसिड polymerase आफ्नो प्रभाव अध्ययन गर्न धेरै सुविधाजनक छ भने गर्नुपर्छ। विशेष गरी तिनीहरूलाई उत्तेजना वा व्यक्तिगत तत्व को निषेध मा परीक्षण को लागि सुविधाजनक। आफ्नो उच्च प्रजनन दर हुन सक्छ कारण अपेक्षाकृत चाँडै इच्छित परिणाम प्राप्त गर्नुहोस्। Alas, मानव अध्ययन हाम्रो संरचनात्मक विविधता गर्न यस्तो तीव्र गति धन्यवाद मा छैन सञ्चालन गर्न सकिन्छ।
शाही सेना polymerase विभिन्न पक्षबाट "समातिए"?
एक तार्किक निष्कर्ष लेख आउँछ। मुख्य ध्यान पनि eukaryotes भुक्तान थियो। तर त्यहाँ अझै पनि archaea र भाइरस छ। त्यसैले तपाईं ध्यान को एक बिट र यी जीवनको प्रकारका भुक्तानी गर्न चाहन्छु। Archean को अत्यावश्यक गतिविधि शाही सेना polymerases को केवल एक समूह छ। तर यो तीन संगतले eukaryotes यसको गुण मा धेरै समान छ। धेरै वैज्ञानिकहरु के वास्तवमा Arche विशेष polymerases को एक विकासवादी पुर्खा हामी देख्न सक्छौं कि सुझाव दिइएको छ। यो पनि रोचक छ, र भाइरस को संरचना। पहिले लिखित रूपमा, यी जीव को सबै आफ्नै polymerase छ। र जहाँ यो छ, यो एक subunit छ। यो भाइरल इन्जाइमहरु जटिल शाही सेना संरचना सट्टा, डीएनए polymerases देखि व्युत्पन्न कि विश्वास छ। हुनत कारण विभिन्न कार्यान्वयन दिइएको जैविक संयन्त्र पूरा सूक्ष्मजीवहरु को यो समूह को विविधता गर्न।
निष्कर्षमा
Alas, मानवता अझै जीनोम को समझ लागि आवश्यक vsoy आवश्यक जानकारी छैन। र मात्र उहाँले गरेका सक्छ! लगभग सबै रोगहरु मूलतः सिर्फ एक आनुवंशिक आधार हो - यो निरन्तर हामीलाई संक्रमण र यति मा समस्या दिन्छ कि भाइरस विशेष गरी लागू हुन्छ। सबैभन्दा जटिल र जाती नहुने रोग - तिनीहरूले वास्तवमा, प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष मानव जीनोम निर्भर पनि छन्। आफूलाई मा बुझ्न हामी सिक्न र समस्या र रोगहरु को एक ठूलो संख्या को फाइदाको लागि यो ज्ञान लागू हुनेछ जब बस अवस्थित गर्न बन्द हुनेछ। अब विगतका कुरा, यस्तो चेचक, विपत्ति धेरै पहिले भयानक रोगहरु। mumps, लहरे खोकी जान तयार रही। तर हामी यसको जवाफ आवश्यक छ कि विभिन्न चुनौतीहरू को अझ ठूलो संख्या संग सामना गर्दै छन् किनभने आराम छैन। यसलाई त्यसो गर्न जाँदै किनभने र, यो पाउन हुनेछ।