Les scientifiques découvrent la dynamique de la transcription en cellules mammifères vivantes

La transcription le transfert d'information génétique de l'ADN par la synthèse des molécules complémentaires de l'ARN messager forme la base de toutes les activités cellulaires.

Pourtant peu est connu au sujet de la dynamique du procédé comme il efficace est ou combien de temps il prend. Maintenant, les chercheurs à l'université d'Albert Einstein du médicament de l'université de Yeshiva ont mesuré les étapes de la transcription en temps réel. Leurs découvertes inattendues et étonnantes ont principalement changé la voie que la transcription est comprise.

Les chercheurs ont employé frayer un chemin des techniques de microscopie développées par M. Robert Singer, co-président de l'anatomie et de la biologie structurelle à Einstein et à auteur supérieur de l'étude, qui apparaît dans la question d'août de la nature structurelle et de la biologie moléculaire.

L'étude concentrée sur la polymérase ARN II--l'enzyme responsable de la transcription. Pendant la transcription, les nombres de plus en plus importants des molécules de la polymérase ARN II se réunissent sur l'ADN et puis synthétisent l'ARN en recrutant séquentiellement les nucléotides complémentaires d'ARN.

Pour concevoir le procédé de transcription, les chercheurs avaient l'habitude les cellules mammifères vivantes, qui ont contenu 200 copies d'un gène artificiel qu'elles avaient inséré dans un des chromosomes des cellules. Puis, en fixant les balises fluorescentes à la polymérase ARN II, ils pouvaient suivent attentivement chacune des trois phases du procédé de transcription : gripper des molécules d'enzymes à l'ADN, à l'amorçage (quand l'enzyme joint les nucléotides premiers d'ARN ensemble) et à l'allongement (construction du reste de la molécule d'ARN). Pendant qu'ils observaient les molécules de la polymérase ARN II fixer à l'ADN et préparer l'ARN neuf, ils ont vu beaucoup de cas où des molécules d'enzymes jointes et promptement puis ont tombé.

Une conclusion étonnante était combien inefficace le procédé de transcription est réellement, en particulier pendant ses deux premières étapes, dit que M. Singer.It s'avère cela seulement un pour cent de polymérases qui grippent au gène restent allumées réellement pour aider en synthétisant une molécule d'ARN. La transcription est probablement inefficace pour une raison. N'étaient pas sûrs pourquoi, mais elle peut être parce que tous les facteurs requis pour la transcription doivent venir ensemble au bon moment et la bonne place, tellement là est beaucoup de tomber et ajouter en circuit des polymérases jusqu'à ce que tout soit avec précision coordonnée.

Les chercheurs ont observé que la phase obligatoire de la transcription a duré six secondes et l'amorçage a duré 54 secondes. En revanche, la phase finale d'allongement de transcription de la molécule d'ARN a pris des 517 secondes prolongées (environ huit mn). La raison possible : La polymérase de plomb sur l'enzyme croissante de la polymérase II a parfois fait une pause pendant de longues périodes, retardant la transcription de la même manière qu'un gestionnaire de dimanche sur une route étroite ralentit toute la circulation derrière lui. Mais faute de pause, l'allongement a effectué beaucoup plus rapidement environ 70 nucléotides synthétisé par seconde qu'a précédemment été rapporté.

Ces deux phénomènes faisant une pause et synthèse rapide d'ARN pendant l'allongement peuvent être essentiels pour l'expression du gène de réglementation. Avec ce tri de mécanisme, vous pourriez avoir tout au disponible au cas où vous deviez soudainement rev vers le haut de la transcription, dit que M. Singer.Once que la polymérase faite une pause se démarre de nouveau, dans très une courte durée vous pourriez synthétiser une série neuve de molécules d'ARN messager qui pourraient soudainement être nécessaires pour effectuer un grand nombre une protéine particulière.