Što je RNA polimeraza I?

Ribonukleinska kiselina (RNA) polimeraza I je enzim koji se nalazi u većini eukariotskih stanica i koji transkribira ribosomalnu RNA (rRNA). RNA polimeraza I nalazi se u svim organizmima osim u bakterijama i virusima koji nemaju jezgre. Ovaj enzim je makromolekula sastavljena od nekoliko lanaca aminokiselina, a uključuje nekoliko komponenti, uključujući regiju odgovornu za taljenje lanaca DNA i drugu koja dopušta ulazak RNA u odvojene niti. Proces transkripcije uključuje podudaranje nukleotida na jednom lancu DNA s odgovarajućim nukleotidima RNA. Ovaj enzim transkribira samo iz DNA genskih predložaka koji kodiraju rRNA, a transkribira se u procesu od tri koraka koji uključuje inicijaciju, produljenje lanca RNA i završetak procesa.

Kada dođe do transkripcije, molekula poznata kao faktor selektivnosti 1 može se vezati za područje DNA, poznato kao promotor, neposredno prije RNA gena. Ovo djelovanje stvara kompleks na koji se RNA polimeraza I lako veže, što je način poticanja transkripcije rRNA. Hidrofobna područja enzima se zatim vežu na hidrofobne nukleotide na DNK, što odvaja dva lanca DNK jedan od drugog i otvara regiju gena kako bi se mogao transkribirati. Aktivno mjesto RNA polimeraze I tada omogućuje molekulama zvanim ribonukleozid-triposfati da difundiraju u otvoreno područje i vežu se na komplementarne nukleotide na DNK sve dok enzim ne dosegne svoje terminsko mjesto, zavoj u DNA vezan za transkripcijski faktor-1 štitnjače ( TTF-1) protein. Time se formira RNA lanac koji je privremeno vezan za DNK, koji se nakon završetka uklanja, omogućujući ribosomima da prevedu RNA u proteine.

RNA polimeraza I jedini je enzim koji može transkribirati rRNA, a rRNA čini oko polovicu RNA u stanici, tako da je važan enzim uključen u proces staničnog rasta. Brzina rasta stanica ograničena je koliko brzo se proteini mogu sintetizirati, što samo po sebi ovisi o tome koliko se brzo sintetiziraju ribosomi i koliko brzo RNA polimeraza I transkribira rRNA. Enzim stoga može regulirati svoju brzinu transkripcije putem nepoznatog mehanizma, kao i odgovorom na stanicu, smanjujući broj dostupnih gena rRNA za transkripciju. Nekoliko stotina dostupnih gena rRNA se isključuje kako stanice postaju sve više diferencirane u organizmu, jer ne moraju rasti tako brzo i stoga ne trebaju tako visoku stopu transkripcije rRNA kao nediferencirane stanice.