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Concept
ARN polymérase I
Résumé
RNA polymerase 1 (also known as Pol I) is, in higher eukaryotes, the polymerase that only transcribes ribosomal RNA (but not 5S rRNA, which is synthesized by RNA polymerase III), a type of RNA that accounts for over 50% of the total RNA synthesized in a cell.
Pol I is a 590 kDa enzyme that consists of 14 protein subunits (polypeptides), and its crystal structure in the yeast Saccharomyces cerevisiae was solved at 2.8Å resolution in 2013. Twelve of its subunits have identical or related counterparts in RNA polymerase II (Pol II) and RNA polymerase III (Pol III). The other two subunits are related to Pol II initiation factors and have structural homologues in Pol III.
Ribosomal DNA transcription is confined to the nucleolus, where about 400 copies of the 42.9-kb rDNA gene are present, arranged as tandem repeats in nucleolus organizer regions. Each copy contains a ~13.3 kb sequence encoding the 18S, the 5.8S, and the 28S RNA molecules, interlaced with two internal transcribed spacers, ITS1 and ITS2, and flanked upstream by a 5' external transcribed spacer and a downstream 3' external transcribed spacer. These components are transcribed together to form the 45S pre-rRNA. The 45S pre-rRNA is then post-transcriptionally cleaved by C/D box and H/ACA box snoRNAs, removing the two spacers and resulting in the three rRNAs by a complex series of steps. The 5S ribosomal RNA is transcribed by Pol III. Because of the simplicity of Pol I transcription, it is the fastest-acting polymerase and contributes up to 60% of cellular transcription levels in exponentially growing cells.
In Saccharomyces cerevisiae, the 5S rDNA has the unusual feature of lying inside the rDNA repeat. It is flanked by non-transcribed spacers NTS1 and NTS2, and is transcribed backwards by Pol III, separately from the rest of the rDNA.
The rate of cell growth is directly dependent on the rate of protein synthesis, which is itself intricately linked to ribosome synthesis and rRNA transcription. Thus, intracellular signals must coordinate the synthesis of rRNA with that of other components of protein translation.
Source officielle
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Proximité ontologique
Concepts associés (4)
ARN polymérase III
Avec l'ARN polymérase I, l'ARN polymérase II et l'ARN polymérase IV, l'ARN polymérase III (Pol III) est l'une des ARN polymérases présentes dans les cellules eucaryotes qui réalisent la transcription de l'ADN en ARN à l'intérieur du noyau. Elle appartient à la famille des nucléotidyltransférases. Elle réalise spécifiquement la transcription des gènes codant des petits ARN non codants comme l'ARN ribosomique 5S, les ARN de transfert et d'autres petits ARN tels que l'ARNsn U6, l'ARN de voûte, l'ARNsn 7SK, plusieurs micro-ARN, ainsi que plusieurs petits ARN nucléolaires.
Acide ribonucléique ribosomique
vignette|Structure atomique de la grande sous-unité 50S des ribosomes de procaryotes.Les protéines sont colorées en bleu et les ARN en orange. Le site actif, l'adénine 2486 est coloré en rouge L'ARN ribosomique (ARNr) ou ARN ribosomal par anglicisme (ribosomal RNA, rRNA, en anglais) est le constituant principal des ribosomes, auxquels il donne leur nom. Les différents ARNr sont à la fois l'ossature et le cœur du ribosome, un complexe ribonucléoprotéique (composé de protéines et d'ARN) servant à la traduction de l'information génétique codée sur un ARN messager (ARNm).
Nucléosome
vignette|Schéma de trois nucléosomes mis bout à bout, formant une partie d'un nucléofilament de 11 nm. Le nucléosome est un complexe comportant un segment d’ADN de 146 ou 147 paires de nucléotides, enroulé autour d'un cœur formé de protéines (les histones). Chez les eucaryotes, le nucléosome constitue l’unité de base d'organisation de la chromatine. Il représente le premier niveau de compaction de l’ADN dans le noyau, on compare souvent sa géométrie à celle d'un fil enroulé autour d'une bobine.