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Transcription Initiation01:47

Transcription Initiation

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Initiation is the first step of transcription in eukaryotes. Prokaryotic RNA Polymerase (RNAP) can bind to the template DNA and start transcribing. On the other hand, transcription in eukaryotes requires additional proteins, called transcription factors, to first bind to the promoter region in the DNA template. This binding helps recruit the specific RNAP that can assemble on the DNA and start transcription.
The promoters and enhancers and their accessory proteins allow tight regulation of...
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Bacterial Transcription01:53

Bacterial Transcription

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RNA polymerase (RNAP) carries out DNA-dependent RNA synthesis in both bacteria and eukaryotes. Bacteria do not have a membrane-bound nucleus. So, transcription and translation occur simultaneously, on the same DNA template.
Transcription can be divided into three main stages, each involving distinct DNA sequences to guide the polymerase. These are:
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RNA Polymerase II Accessory Proteins02:36

RNA Polymerase II Accessory Proteins

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Proteins that regulate transcription can do so either via direct contact with RNA Polymerase or through indirect interactions facilitated by adaptors, mediators, histone-modifying proteins, and nucleosome remodelers. Direct interactions to activate transcription is seen in bacteria as well as in some eukaryotic genes. In these cases, upstream activation sequences are adjacent to the promoters, and the activator proteins interact directly with the transcriptional machinery. For example, in...
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RNA Polymerase II Accessory Proteins02:36

RNA Polymerase II Accessory Proteins

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Bacterial RNA Polymerase00:43

Bacterial RNA Polymerase

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Unlike eukaryotes, bacteria use a single RNA Polymerase (RNAP) to transcribe all genes. The different subunits of bacterial RNAPhave distinct functions. The multisubunit structure of the bacterial RNAP helps the enzyme to maintain catalytic function, facilitate assembly, interact with DNA and RNA, and self-regulate its activity.
In most genes, the transcription site is a single base present upstream of the coding sequence. Though RNAP is a catalytically efficient enzyme, it does not recognize...
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Bacterial RNA Polymerase00:43

Bacterial RNA Polymerase

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  2. 2. 9 Å の Rna ポリメラーゼii 前始動複合体の構造は,初期dna開口を定義する.
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2. 9 Å の RNA ポリメラーゼII 前始動複合体の構造は,初期DNA開口を定義する.

Sandra Schilbach1, Shintaro Aibara1, Christian Dienemann1

  • 1Department of Molecular Biology, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Am Fassberg 11, 37077 Göttingen, Germany.

Cell
|June 16, 2021

PubMed で要約を見る

まとめ
この要約は機械生成です。

研究者らは,酵母RNAポリメラーゼII (Pol II) 前始動複合体 (PIC) の構造を明らかにし,それがトランスクリプションの開始のためにDNAを開く方法を詳細に説明しています. このメカニズムはPol IとPol IIIシステムとは異なります.

キーワード:
RNAポリメラーゼIIクリオ電子顕微鏡in vitro トランスクリプション開始前の複合体プロモーターDNAの溶解プロモーターDNA開封構造トランスクリプションバブル転写因子トランスクリプション開始

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科学分野:

  • 分子生物学
  • 生物化学
  • 構造生物学

背景:

  • RNAポリメラーゼII (Pol II) による転写始動には,前始動複合体 (PIC) の組み立てとプロモーターDNAの開きが含まれます.
  • DNA開封の正確なメカニズムを理解することは,転写調節を解読する上で極めて重要です.

研究 の 目的:

  • イースト Pol II PICの高解像度構造を決定する.
  • 転写を開始する際に初期プロモーターDNAが開くメカニズムを解明する.

主な方法:

  • クリオ電子顕微鏡 (Cryo-EM) で,中間状態の酵母PICを捕捉する.
  • DNA開封に伴う相互作用を定義する構造分析.

主要な成果:

  • 酵母PICの高解像度構造を決定した.
  • 開いたDNAバブルを持つ中間状態を含む,初期DNA開きのための新しいメカニズムが定義された.
  • 特定のタンパク質ドメイン (Pol II クランプヘッドループ,TFIIF 充電領域,TFIIE) は,DNA開封の安定化と調節において重要な役割を果たしている.

結論:

  • 酵母PICは,特定のタンパク質とDNAの相互作用を含むユニークなメカニズムでプロモーターDNAを開きます.
  • このメカニズムは,プロモーターが誘発する転写を促進し,RNAポリメラーゼIおよびIIIシステムのメカニズムと異なる.
  • この発見は,複製開始の複雑な規制の洞察を提供します.