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Gli sottounità alternativi generano i sottotipi funzionali differenti dei RNA polimerasi

Le strutture uniche degli enzimi offrono le comprensioni cui i geni ottengono trasformati in sopra, fuori da

I biologi di Indiana University hanno trovato che i tipi specifici di enzimi del RNA polimerasi, i commputer molecolari che convertono il DNA in RNA, possono differire nella funzione basata sulla variazione nelle parti -- in questo caso sottounità della proteina -- usato per montare quei commputer.

I nuovi risultati sulla sintesi e sulla funzione dei RNA polimerasi differenti (politici), compreso due RNA polimerasi che autore principale Craig Pikaard scoperto durante una decade fa -- il politico impianto-specifico degli enzimi IV e politico V -- indichi che la composizione dell'sottounità delle polimerasi svolge un ruolo nel selezionare come alcuni geni sono fatti tacere mentre altri non sono.

Tutti gli eucarioti -- un gruppo che comprende le piante, gli animali, i funghi e tutti gli altri organismi con i nuclei -- contenga i politici vita essenziali I, II ed III che ciascuno sono costruiti dalle combinazioni differenti di 12 - 17 sottounità della proteina, con ciascuno dei tre enzimi ha definito le mansioni specifiche e uniche nella cella. Nel 1999 mentre analizzava il genoma recentemente ordinato del thaliana di Arabidopsis, un membro della famiglia di senape ha considerato un organismo di modello per la sperimentazione nella biologia dell'impianto, Pikaard ha identificato il politico IV ed il politico V.

Il lavoro di Pikaard da allora ha indicato che mentre i politici IV ed enzimi del politico V non sono essenziali a vita e sono realmente moduli specializzati del politico II (il RNA polimerasi responsabile della generazione del RNAs che codifica le proteine), svolgono i ruoli importanti nella metilazione RNA-diretta del DNA, un trattamento quel fa tacere gli elementi genetici mobili conosciuti come i retrotransposoni che possono causare la difficoltà se conceduto spargersi.

“Infatti, la maggior parte dei 12 sottounità della proteina presenti in politici II, IV e V sono codificati dagli stessi geni,„ Pikaard ha detto. “Interessante, fra questi sottounità comuni sono i moduli alternativi del nono sottounità ed i due moduli del nono sottounità (9a e 9b) sono estremamente simili, differendo in soltanto 8 dei loro 114 amminoacidi.„

Questo alto livello di similarità ha suggerito che proteine 9a e 9b potrebbero essere ridondanti, ma la nuova ricerca del laboratorio di Pikaard ha trovato questa per essere soltanto parzialmente vera.

“Quando eliminate entrambe le proteine, gli impianti muoiono come embrioni; ma se mancano di appena uno delle proteine, ancora gli sopravvivono, che è prova che i due moduli alternativi della proteina sono ridondanti per la sopravvivenza,„ hanno detto. “Ma malgrado questa, gli impianti mancanti 9a o 9b hanno caratteristiche fisiche differenti, quale forma di foglia, suggerente che il politico II costruito facendo uso di 9a non funzioni esattamente lo stessi del politico II montato facendo uso di 9b.„

Un'altra funzionalità unica trovata fra i due sottounità della proteina comprende la funzionalità dei politici V e la sua capacità condurre la metilazione RNA-diretta del DNA: La polimerasi del politico V costruita facendo uso di 9b facilita la metilazione, mentre il politico 9a-built V non fa.

“Questa è la prima prova che indica che i sottotipi funzionali differenti dei RNA polimerasi nucleari sono generati facendo uso degli sottounità alternativi e ci sono sottounità multipli per cui più di una variante è prodotta,„ Pikaard hanno detto. “I risultati egualmente indicano per la prima volta che il nono sottounità ha un ruolo nella metilazione RNA-diretta del DNA.„

Con nuova prova dall'altra ricerca che la metilazione RNA-diretta e il transposon del DNA che fa tacere anche ha luogo nello stirpe diformazione delle cellule in mammiferi e non appena in impianti, trascrizione del politico II è implicato nella metilazione sia in piante che in animali.

“Le alterazioni nella metilazione del DNA e nel fare tacere del gene sono comprese nelle malattie genetiche multiple e malattie, compreso cancro,„ Pikaard ha detto. “I nostri studi del politico del RNA IV e del politico V possono dirci le cose importanti circa il loro cugino, politico II, che non può essere possibile per sapere altrimenti, includente come la sintesi del RNA può contribuire a specificare i siti di metilazione del DNA.„