СВЕРХСПИРАЛИЗАЦИЯ ДНК СНИЖАЕТ ХОЛОДОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПЛАВЛЕНИЯ ПРОМОТОРА РНК-ПОЛИМЕРАЗАМИ Deinococcus-Thermus

Аннотация:

Плавление промоторной ДНК вокруг стартовой точки транскрипции является важнейшим этапом транскрипции, необходимым для инициации синтеза РНК. У бактерий плавление промотора осуществляется холоферментом РНК-полимеразы (PHКП), состоящим из каталитического кор-фермента и мю-фактopa, участвующего в распознавании промотора. Ранее было обнаружено, что PHКП из термофильной бактерии Thermus aquaticus и мезофильной бактерии Deinococcus radiodurans не способны инициировать транскрипцию при низкой или умеренной температуре. Эти свойства зависят от их мю-факторов, а гибридные холоферменты, включающие эти мю-факторы и кор-фермент Escherichia coli, обладают похожими свойствами. B данной работе показано, что сверхспирализация ДНК снижает холодочувствительность плавления промотора PHКП Deinococcus-Thermus и гибридными холоферментами. Сверхспирализация также повышает стабильность промоторных комплексов этих PHКП и снижает их чувствительность к высокой ионной силе. Подобные свойства PHКП Deinococcus-Thermus позволяют предположить, что их активность может регулироваться степенью сверхспирализации генома, в том числе при стрессовом ответе клеток. Сверхспирализация ДНК влияет на различные этапы транскрипции, начиная со связывания, плавления промотора и ухода РНК-полимеразы (PHКП) с промотора до элонгации и терминации PHK (см. обзор Hustmyer и Landick ). C другой стороны, транскрипция вызывает глобальные изменения в топологии ДНК, генерируя положительные сверхвитки впереди и отрицательные сверхвитки позади движущейся PHКП. Было показано, что такие изменения оказывают комплексное воздействие на экспрессию бактериальных генов и влияют на организацию хроматина у эукариот (см., например, недавние публикации ). Сверхспирализация ДНК связана с образованием R-петель, которые сами по себе значительно влияют на эффективность транскрипции, вызывают конфликты с репликацией ДНК и приводят к генетической нестабильности . Топоизомеразы играют решающую роль в контроле топологии ДНК и уровней сверхспирализации во время транскрипции. Недавно было показано, что топоизомераза Topo I взаимодействует с бактериальной PHКП, предотвращая образование R-петель . Инициация транскрипции PHКП особенно чувствительна к сверхспирализации ДНК-мат-рицы. Ранние исследования показали, что отрицательная сверхспирализация обычно увеличивает связывание PHКП с промоторами (например, промотором Topo I), хотя существуют и противоположные примеры (например, промотор ДНК-гиразы) . Отрицательная сверхспирализация оказывает стимулирующее действие на плавление ДНК и начало синтеза PHК PHКП. Это облегчает раскручивание ДНК вокруг сайта начала транскрипции PHКП. к стрессу.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2025
Объем: 12с.
Дополнительная информация: 2025.-N 8.-С.1189-1200. Библ. 46 назв.
Просмотров: 0