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Abortive initiation

Posted on 11月 26, 2021 by admin

Abortive initiationは転写の正常なプロセスであり、in vitroとin vivoの両方で起こるものである。 最初の転写における各ヌクレオチド付加ステップの後、RNAポリメラーゼは確率的に、プロモーター脱出への経路を進むか(productive initiation)、RNA産物を放出してRNAポリメラーゼ-プロモーター開放複合体に戻るか(abortive initiation)することが可能である。 この転写の初期段階において、RNAポリメラーゼは、転写複合体の解離が伸長過程とエネルギー的に競合する段階に突入する。 Abortive cyclingは、開始複合体とプロモーターの間の強い結合によって引き起こされるものではない。

DNA scrunchingEdit

DNA scrunching mechanism. 最初の転写の間、RNAポリメラーゼ(RNAP)はプロモーター上で静止し、下流のDNAを巻き戻して巻き取る。

長い間、頓挫した開始時にRNAポリメラーゼがDNA鎖に沿って移動するメカニズムは不明なままであった。 RNA ポリメラーゼは転写開始時にプロモーターから脱出しないことが観察されていたので、酵素が下流に移動せずに DNA 鎖を読み取って転写する仕組みは不明であった。 この10年間の研究により、転写開始の失敗には、RNAポリメラーゼが静止したまま巻き戻し、下流のDNAを転写複合体に引き込んでポリメラーゼ活性部位に塩基を通過させ、動かずにDNAを転写するDNAスクランチングが関与することが明らかにされた。 これにより、巻き戻されたDNAが酵素内に蓄積されるため、DNA「スクランチング」と呼ばれる。 失敗型転写では、RNAポリメラーゼは巻き戻されたDNAの下流部分を排出し、RNAを放出し、RNAポリメラーゼ-プロモーター開放複合体に戻るが、生産型転写では、RNAポリメラーゼは巻き戻されたDNAの上流部分を排出し、RNAポリメラーゼ-プロモーター相互作用を切断してプロモーターから脱し、転写伸長複合体を形成する。

初期転写におけるDNAスクランチングの関与を証明した2006年の論文では、DNAスクランチング中に発生するストレスが、失敗する初期化と生産的な初期化の両方の原動力になるという考えが提案されました。 同年発表された関連論文では、検出可能なDNAスクランチングが転写サイクルの80%で発生し、急速なスクランチングを検出する能力の限界(スクランチングの20%が1秒未満の持続時間)を考えると、実際には100%と推定されることが確認されました

2016年の論文では、転写開始部位選択中にRNA合成前にもDNAスクランチングが発生することが示されました

。

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