10.3.2. Элонгация
Переход от инициации к элонгации характеризуют три основных биохимических события: отделение σ-фактора, первая транслокация молекулы РНК-полимеразы вдоль матрицы и сильная стабилизация транскрипционного комплекса, который кроме фермента включает растущую цепь РНК и транскрибируемую ДНК. Переход от инициации к элонгации сопровождается разрывом связей между ферментом, промотором, факторами инициации транскрипции. Фаза элонгации заканчивается после освобождения растущего транскрипта и диссоциации фермента от матрицы.
Во время элонгационной фазы транскрипции происходит добавление рибонуклеотидов к цепи. После того как РНК-полимераза образует несколько фосфодиэфирных связей, происходит отсоединение σ-субъединицы, а оставшийся кор-фермент продолжает шаг за шагом удлинять молекулу РНК. РНК наращивается на 3΄-конце. Присоединением каждого нуклеотида кор-фермент делает шаг по ДНК и сдвигается на один нуклеотид. Скорость работы РНК-полимеразы – до 50 нуклеотидов в секунду. Комплекс кор-фермента с ДНК и РНК называется элонгационным комплексом. В нем находится гибрид ДНК-РНК, т.е. участок, на котором ДНК спарена с РНК и 3΄-конец РНК открыт для дальнейшего роста. Размер этого гибрида – 9–12 пар оснований, а расплетенный участок ДНК на стадии элонгации занимает примерно 18 п. о. По мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди нее происходит расплетание, а позади – восстановление двойной спирали ДНК. Одновременно освобождается очередное звено растущей цепи РНК из комплекса с матрицей и РНК-полимеразой
РНК-полимераза связана с ДНК перед расплетенным участком размером ~10 пар оснований, который называется передним дуплексом ДНК, а также с более длинной частью ДНК – задним дуплексом ДНК
Элонгационный комплекс способен перемещаться по ДНК со скоростью до 50 нуклеотидов в секунду. Этот процесс называется транслокацией. Взаимодействие кор-фермента РНК-полимеразы с ДНК, в отличие от σ-субъединицы, не зависит от последовательности этой ДНК. При прохождении определенных сигналов терминации кор-фермент завершает синтез ДНК. Элонгация осуществляется с помощью основных элонгирующих факторов, они необходимы, чтобы процесс не останавливался преждевременно, и могут также регулировать элонгацию.
Размер матричных РНК, которые синтезируют РНК-полимеразы у бактерий, могут достигать 1000 нуклеотидов и больше. В эукариотических клетках размер синтезируемых ДНК может достигать 100000 и даже нескольких миллионов нуклеотидов.
Достарыңызбен бөлісу: |