การสังเคราะห์ RNA

การเรียงลำดับของไรโบนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุลของ RNA ต้องcomplement กับการเรียง ลำดับของ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ในแม่พิมพ์ DNA (template strand หรือ minus (-) strand) ซึ่งเป็นสายหนึ่งของ DNA ดังนั้นการเรียงลำดับของ นิวคลีโอไทด์ ของ RNA ที่ถูกสร้างขึ้นจะเหมือนกับสายนอนเทมเพลท (ยกเว้น U จะแทนที่ T)


5'..... CGCTATAGCGTTT ..... 3' DNA nontemplate (+) strand
3'..... GCGATATCGCAAA ..... 5' DNA template (-) strand
5'..... CGCUAUAGCGUUU ..... 3' RNA transcript

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Initiation
RNA ก็มีจุดเริ่มต้นการสังเคราะห์ที่แน่นอน เรียกว่า promoter เป็นจุดที่เซลล์ในใช้การควบคุมการแสดงออก ของจีน เพื่อให้จีนแสดงออกมาในช่วงเวลาและปริมาณที่เหมาะสม และมี ลักษณะการเรียงลำดับเบสที่จำเพาะ เป็นบริเวณที่ Rho-factor ของ prokaryotic RNA polymerase จดจำตำแหน่งและพาเอา RNA polymerase holoenzyme มาจับกับ DNA เพื่อสังเคราะห์ RNA

- RNA polymerase จะอ่านลำดับเบสบนสาย template ในทิศ 3'>5' แล้วสร้าง RNA ที่มีลำดับเบส complementary กับ template ในทิศ 5'>3' โดย Ribonucleotide แรกที่นำมาสังเคราะห์ RNA จะเป็น เพียวรีนที่อยู่ในรูป ribonucleoside triphosphate ดังนั้นปลาย 5'ของ RNA ที่สังเคราะห์ขึ้นมีเบสเป็นเพียวรีน และ หมู่ฟอสเฟต 3 หมุ่ ที่คาร์บอนตำแหน่ง 5'ส่วนสาย DNA template (antisense strand) มีการเรียงลำดับ เบสที่ complementary กับ mRNA ซึ่งแปลรหัสออกได้เป็นโปรตีน ส่วน DNA อีกสายหนึ่ง ที่มีลำดับเบสเหมือน mRNA เรียกว่า sense strand


Elongation คือช่วงที่ RNA polymerase สร้างสาย RNA ในทิศ 5'>3' หลังจากสร้างสาย RNA ไปได้ ระยะหนึ่ง Rho-factor จะแยกออกและปล่อยให้ core enzyme สังเคราะห์ RNA ต่อไป

Termination
-การหยุดการสังเคราะห์ RNA ใน E. coli มีอยู่สองแบบคือ แบบที่ไม่ใช้ Rho- factor และแบบที่ใช้ Rho- factor มีกลไกหยุดการสังเคราะห์ RNA แตกต่างกันดังนี้


การหยุดการสังเคราะห์แบบไม่ใช้ Rho- factor เกิดเมื่อ RNA polymerase สังเคราะห์ RNA จนกระทั่งปลาย 3'มีลักษณะเฉพาะคือ มีการเข้าคู่กันของบริเวณที่มีเบส G และ C มากเรียกว่า G-C hairpin loop แล้วต่อด้วย poly U การเกิด hairpin loop ทำให้การสังเคราะห์ RNA หยุดชะงักลงก่อน จากนั้น DNA ที่แยกสายกันอยู่ จะกลับมาเข้าคู่กันใหม่ ทำให้ RNA polymerase และสาย RNA หลุดออกไปจาก DNA จึงเป็นการสิ้นสุด การสังเคราะห์ RNA


-การหยุดการสังเคราะห์แบบใช้ Rho- factor กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดย Rho- factor จับกับบริเวณที่จำเพาะทางด้าน 3'ของ RNA แล้ว Rho- factor จะเคลื่อนที่ไปตามสาย RNA โดยใช้พลังงานจากการสลาย ATP พร้อมๆกับการเคลื่อนที่ โดย Rho- factor จะแยกสาย RNA ออกจาก DNA แบบเดียวกันกับ helicase แยกสาย DNA ออกจากกัน จนกระทั่ง Rho- factor เคลื่อนตัวถึงสุดปลายด้าน 3'RNA จะแยกออกจาก DNA ได้หมด เป็นการสิ้นสุดการสังเคราะห์ RNA

HOME
ที่มา: http://cont1.edunet4u.net/cobac2/scientist/image/RNA%20Polymerase.gif