Kas yra RNR polimerazė I?

Ribonukleino rūgšties (RNR) polimerazė I yra fermentas, randamas daugumoje eukariotinių ląstelių ir kuris transkribuoja ribosominę RNR (rRNR). RNR polimerazė I randama visuose organizmuose, išskyrus bakterijas ir virusus, kurie neturi branduolių. Šis fermentas yra makromolekulė, sudaryta iš kelių aminorūgščių grandinių, ir ji apima keletą komponentų, įskaitant sritį, atsakingą už DNR grandžių lydymą, ir kitą, leidžiančią RNR patekti į atskirtas grandines. Transkripcijos procesas apima vienos DNR grandinės nukleotidų suderinimą su atitinkamais RNR nukleotidais. Šis fermentas transkribuoja tik iš DNR genų šablonų, koduojančių rRNR, ir transkribuoja per trijų etapų procesą, apimantį RNR grandinės inicijavimą, pailgėjimą ir proceso pabaigą.

Kai vyksta transkripcija, molekulė, žinoma kaip selektyvumo faktorius 1, gali prisijungti prie DNR srities, žinomos kaip promotorius, prieš pat RNR geną. Šis veiksmas sukuria kompleksą, prie kurio lengvai prisijungia RNR polimerazė I, o tai yra būdas skatinti rRNR transkripciją. Tada hidrofobinės fermento sritys prisijungia prie hidrofobinių DNR nukleotidų, kurie atskiria dvi DNR grandines vieną nuo kitos ir atveria geno sritį, kad ją būtų galima transkribuoti. Tada aktyvioji RNR polimerazės I vieta leidžia molekulėms, vadinamoms ribonukleozidų trifosfatais, difunduoti į atvirą sritį ir jungtis prie DNR esančių komplementarių nukleotidų, kol fermentas pasiekia savo pabaigos vietą – DNR, susietos su skydliaukės transkripcijos faktoriumi-1, lenkimą. TTF-1) baltymas. Taip susidaro RNR grandinė, laikinai susieta su DNR, kuri po užbaigimo nulupama, leidžianti ribosomoms RNR paversti baltymais.

RNR polimerazė I yra vienintelis fermentas, galintis transkribuoti rRNR, o rRNR sudaro apie pusę RNR ląstelėje, todėl tai yra svarbus fermentas, dalyvaujantis ląstelių augimo procese. Ląstelių augimo greitį riboja tai, kaip greitai gali būti sintetinami baltymai, o tai priklauso nuo to, kaip greitai sintetinamos ribosomos ir kaip greitai RNR polimerazė I transkribuoja rRNR. Todėl fermentas gali reguliuoti savo transkripcijos greitį naudodamas nežinomą mechanizmą, taip pat reaguodamas į ląstelę, sumažindamas turimų transkribuojamų rRNR genų skaičių. Keli šimtai turimų rRNR genų išjungiami, nes ląstelės labiau diferencijuojasi organizme, nes joms nereikia taip greitai augti ir todėl nereikia tokio didelio rRNR transkripcijos greičio kaip nediferencijuotoms ląstelėms.