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ARN polimerasa

La ARN polimerasa (púrpura) desenrolla la doble hélice del ADN. Utiliza una de las hebras (naranja oscuro) como plantilla para crear el ARN mensajero monocatenario (verde). En b...

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La ARN polimerasa (púrpura) desenrolla la doble hélice del ADN. Utiliza una de las hebras (naranja oscuro) como plantilla para crear el ARN mensajero monocatenario (verde).

En biología molecular , la ARN polimerasa (abreviada como RNAP o RNApol ), o más específicamente la ARN polimerasa dependiente/dirigida por ADN ( DdRP ), es una enzima que cataliza las reacciones químicas que sintetizan ARN a partir de una cadena molde de ADN .

Junto con la enzima helicasa , la ARN polimerasa abre localmente el ADN de doble cadena para que una de las hebras de los nucleótidos expuestos pueda usarse como molde para la síntesis de ARN, un proceso llamado transcripción . Un factor de transcripción y su complejo mediador de transcripción asociado deben unirse a un sitio de unión al ADN llamado región promotora antes de que la ARN polimerasa pueda iniciar el desenrollamiento del ADN en esa posición. La ARN polimerasa no solo inicia la transcripción del ARN, sino que también guía los nucleótidos a su posición, facilita la unión y la elongación , posee capacidades intrínsecas de corrección de errores y reemplazo, y capacidad de reconocimiento de terminación.

La ARN polimerasa puede producir diferentes tipos de ARN, entre ellos:

ARN mensajero (ARNm)

Una copia de ARN de la cadena codificante de un gen que se traduce en una cadena polipeptídica en un ribosoma;
ARN de transferencia (ARNt)
Transfiere aminoácidos específicos a las cadenas polipeptídicas en crecimiento en el sitio ribosomal de síntesis de proteínas durante la traducción ;
ARN ribosómico (ARNr)
Se incorpora a los ribosomas;
MicroARN (miRNA)
Regula la actividad genética y el silenciamiento del ARN.
ARN catalítico ( ribozima )
Funciona como una molécula de ARN enzimáticamente activa.

RNA polymerase is essential to life, and is found in all living organisms and many viruses. Depending on the organism, a RNA polymerase can be a protein complex (multi-subunit RNAP) or only consist of one subunit (single-subunit RNAP, ssRNAP), each representing an independent lineage. The former is found in bacteria, archaea, and eukaryotes alike, sharing a similar core structure and mechanism.[1] The latter is found in phages as well as eukaryotic chloroplasts and mitochondria, and is related to modern DNA polymerases.[2] Eukaryotic and archaeal RNAPs have more subunits than bacterial ones do, and are controlled differently.

Bacteria and archaea only have one RNA polymerase. Eukaryotes have multiple types of nuclear RNAP, each responsible for synthesis of a distinct subset of RNA:

  1. RNA polymerase I synthesizes a pre-rRNA 45S (35S in yeast), which matures and will form the major RNA sections of the ribosome.
  2. RNA polymerase II synthesizes precursors of mRNAs and most sRNA and microRNAs.
  3. RNA polymerase III synthesizes tRNAs, rRNA 5S and other small RNAs found in the nucleus and cytosol.
  4. RNA polymerase IV and V found in plants are less understood; they make siRNA. In addition to the ssRNAPs, chloroplasts also encode and use a bacteria-like RNAP.

Structure

T. aquaticus RNA polymerase core (PDB: 1HQM​).
Yeast RNA polymerase II core (PDB: 1WCM​).
Homologous subunits are colored the same:[1]
  orange: α1/RPB3,
  yellow: α2/RPB11,
  wheat: β/RPB2,
  red: β′/RPB1,
  pink: ω/RPB6.

En la mayoría de los procariotas (arqueas, bacterias), una sola especie de ARN polimerasa transcribe todos los tipos de ARN. El "núcleo" de la ARN polimerasa de la bacteria E. coli consta de cinco subunidades: dos subunidades alfa (α) de 36 kDa , una subunidad beta (β) de 150 kDa, una subunidad beta prima (β′) de 155 kDa y una pequeña subunidad omega (ω). Un factor sigma (σ) se une al núcleo, formando la holoenzima. Una vez iniciada la transcripción, el factor σ puede disociarse y permitir que la enzima central realice la transcripción. [ 3 ] [ 4 ] El complejo de la ARN polimerasa central forma una estructura de "pinza de cangrejo" o "mandíbula de pinza" con un canal interno que recorre toda su longitud. [ 5 ] Las ARN polimerasas eucariotas y arqueanas tienen una estructura central similar y funcionan de manera similar, aunque tienen muchas subunidades adicionales. [ 6 ] El Premio Nobel de Química de 2006 fue otorgado a Roger D. Kornberg por crear imágenes moleculares detalladas de la ARN polimerasa durante varias etapas del proceso de transcripción. [ 7 ] [ 8 ]   

Todas las ARN polimerasas contienen cofactores metálicos , en particular cationes de zinc y magnesio que ayudan en el proceso de transcripción. [ 9 ] [ 10 ]

Función

Micrografía electrónica de hebras de ADN decoradas con cientos de moléculas de ARN polimerasa demasiado pequeñas para ser resueltas. Cada ARN polimerasa transcribe una hebra de ARN , que se observa ramificándose a partir del ADN. "Inicio" indica el extremo 3' del ADN, donde la ARN polimerasa inicia la transcripción; "Fin" indica el extremo 5' , donde las moléculas de ARN más largas se transcriben completamente.

El control del proceso de transcripción génica afecta los patrones de expresión génica y, por lo tanto, permite que una célula se adapte a un entorno cambiante, desempeñe funciones especializadas dentro de un organismo multicelular y mantenga los procesos metabólicos básicos necesarios para la supervivencia. La actividad de la ARN polimerasa es compleja y está altamente regulada. En la bacteria Escherichia coli , se han identificado más de 100 factores de transcripción que modifican la actividad de la ARN polimerasa. [ 11 ]

La ARN polimerasa (RNAP) puede iniciar la transcripción en secuencias de ADN específicas conocidas como promotores . A continuación, produce una cadena de ARN complementaria a la cadena de ADN molde. El proceso de adición de nucleótidos a la cadena de ARN se conoce como elongación; en eucariotas, la RNAP puede construir cadenas de hasta 2,4 millones de nucleótidos (la longitud total del gen de la distrofina ). La RNAP libera preferentemente su ARN transcrito en secuencias de ADN específicas codificadas al final de los genes, conocidas como terminadores .

Los productos de la ARN polimerasa incluyen:

La ARN polimerasa (RNAP) realiza la síntesis de novo . Esto es posible gracias a interacciones específicas con el nucleótido iniciador que la mantienen firmemente en su lugar, facilitando el ataque químico al nucleótido entrante. Dichas interacciones específicas explican por qué la RNAP prefiere iniciar la transcripción con ATP (seguido de GTP, UTP y, finalmente, CTP). A diferencia de la ADN polimerasa , la RNAP posee actividad helicasa , por lo que no se necesita ninguna enzima adicional para desenrollar el ADN.

Acción

Iniciación

La unión de la ARN polimerasa en bacterias implica que el factor sigma reconozca la región promotora central que contiene los elementos −35 y −10 (ubicados antes del inicio de la secuencia a transcribir) y también, en algunos promotores, el dominio C-terminal de la subunidad α que reconoce elementos corriente arriba del promotor. [ 12 ] Existen múltiples factores sigma intercambiables, cada uno de los cuales reconoce un conjunto distinto de promotores. Por ejemplo, en E. coli , σ 70 se expresa en condiciones normales y reconoce promotores para genes necesarios en condiciones normales (" genes de mantenimiento "), mientras que σ 32 reconoce promotores para genes necesarios a altas temperaturas (" genes de choque térmico "). En arqueas y eucariotas, las funciones del factor de transcripción general bacteriano sigma son realizadas por múltiples factores de transcripción generales que trabajan juntos. El complejo cerrado ARN polimerasa-promotor se denomina generalmente " complejo de preiniciación de la transcripción ". [ 13 ] [ 14 ]

Tras unirse al ADN, la ARN polimerasa pasa de un complejo cerrado a uno abierto. Este cambio implica la separación de las hebras de ADN para formar una sección desenrollada de aproximadamente 13 pares de bases, denominada " burbuja de transcripción ". El superenrollamiento desempeña un papel importante en la actividad de la polimerasa debido al desenrollamiento y reenrollamiento del ADN. Dado que las regiones de ADN situadas delante de la ARN polimerasa están desenrolladas, se producen superenrollamientos positivos compensatorios. Las regiones situadas detrás de la ARN polimerasa se reenrollan y presentan superenrollamientos negativos. [ 14 ]

Escape del promotor

RNA polymerase then starts to synthesize the initial DNA-RNA heteroduplex, with ribonucleotides base-paired to the template DNA strand according to Watson-Crick base-pairing interactions. As noted above, RNA polymerase makes contacts with the promoter region. However these stabilizing contacts inhibit the enzyme's ability to access DNA further downstream and thus the synthesis of the full-length product. In order to continue RNA synthesis, RNA polymerase must escape the promoter. It must maintain promoter contacts while unwinding more downstream DNA for synthesis, "scrunching" more downstream DNA into the initiation complex.[15] During the promoter escape transition, RNA polymerase is considered a "stressed intermediate." Thermodynamically the stress accumulates from the DNA-unwinding and DNA-compaction activities. Once the DNA-RNA heteroduplex is long enough (~10 bp), RNA polymerase releases its upstream contacts and effectively achieves the promoter escape transition into the elongation phase. The heteroduplex at the active center stabilizes the elongation complex.

However, promoter escape is not the only outcome. RNA polymerase can also relieve the stress by releasing its downstream contacts, arresting transcription. The paused transcribing complex has two options: (1) release the nascent transcript and begin anew at the promoter or (2) re-establish a new 3′-OH on the nascent transcript at the active site via RNA polymerase's catalytic activity and recommence DNA scrunching to achieve promoter escape. Abortive initiation, the unproductive cycling of RNA polymerase before the promoter escape transition, results in short RNA fragments of around 9 bp in a process known as abortive transcription. The extent of abortive initiation depends on the presence of transcription factors and the strength of the promoter contacts.[16]

Elongation

RNA Polymerase II Transcription: the process of transcript elongation facilitated by disassembly of nucleosomes.
RNAP from T. aquaticus pictured during elongation. Portions of the enzyme were made transparent so as to make the path of RNA and DNA more clear. The magnesium ion (yellow) is located at the enzyme active site.

The 17-bp transcriptional complex has an 8-bp DNA-RNA hybrid, that is, 8 base-pairs involve the RNA transcript bound to the DNA template strand.[17] As transcription progresses, ribonucleotides are added to the 3′ end of the RNA transcript and the RNAP complex moves along the DNA. The characteristic elongation rates in prokaryotes and eukaryotes are about 10–100 nts/sec.[18]

Los residuos de aspartilo ( asp ) en la ARN polimerasa retendrán iones Mg²⁺ , los cuales, a su vez, coordinarán los fosfatos de los ribonucleótidos. El primer Mg²⁺ se unirá al fosfato α del NTP que se va a añadir. Esto permite el ataque nucleofílico del 3′-OH del transcrito de ARN, añadiendo otro NTP a la cadena. El segundo Mg²⁺ se unirá al pirofosfato del NTP. [ 19 ] La ecuación de reacción global es:

(NMP) n + NTP → (NMP) n+1 + PP i

Fidelidad

A diferencia de los mecanismos de corrección de errores de la ADN polimerasa, los de la ARN polimerasa se han investigado recientemente. La corrección de errores comienza con la separación del nucleótido mal incorporado de la plantilla de ADN. Esto detiene la transcripción. La polimerasa retrocede entonces una posición y corta el dinucleótido que contiene el nucleótido mal emparejado. En la ARN polimerasa, esto ocurre en el mismo sitio activo utilizado para la polimerización y, por lo tanto, es marcadamente diferente de la ADN polimerasa, donde la corrección de errores ocurre en un sitio activo de nucleasa distinto. [ 20 ]

La tasa de error general es de alrededor de 10 −4 a 10 −6 . [ 21 ]

Terminación

En las bacterias, la terminación de la transcripción del ARN puede ser dependiente o independiente de rho. La primera depende del factor rho , que desestabiliza el heterodúplex ADN-ARN y provoca la liberación del ARN. [ 22 ] La segunda, también conocida como terminación intrínseca , depende de una región palindrómica del ADN. La transcripción de esta región provoca la formación de una estructura en horquilla a partir del ARN transcrito, que se enrolla y se une a sí mismo. Esta estructura en horquilla suele ser rica en pares de bases GC, lo que la hace más estable que el propio híbrido ADN-ARN. Como resultado, el híbrido ADN-ARN de 8 pb en el complejo de transcripción se transforma en un híbrido de 4 pb. Estos últimos 4 pares de bases son pares de bases AU débiles, y todo el transcrito de ARN se desprende del ADN. [ 23 ]

La terminación de la transcripción en eucariotas se comprende menos que en bacterias, pero implica la escisión del nuevo transcrito seguida de la adición independiente de la plantilla de adeninas en su nuevo extremo 3′, en un proceso llamado poliadenilación . [ 24 ]

Otros organismos

Dado que tanto las ADN polimerasas como las ARN polimerasas llevan a cabo la polimerización de nucleótidos dependiente de plantilla, cabría esperar que ambos tipos de enzimas estuvieran estructuralmente relacionadas. Sin embargo, los estudios cristalográficos de rayos X de ambos tipos de enzimas revelan que, aparte de contener un ion Mg²⁺ crítico en el sitio catalítico, son prácticamente independientes entre sí; de hecho, las enzimas polimerizadoras de nucleótidos dependientes de plantilla parecen haber surgido independientemente dos veces durante la evolución temprana de las células. Un linaje dio lugar a las ADN polimerasas y transcriptasas inversas modernas , así como a algunas ARN polimerasas de una sola subunidad (ssRNAP) de fagos y orgánulos. [ 2 ] El otro linaje de ARN polimerasas multisubunitarias formó todas las ARN polimerasas celulares modernas. [ 25 ] [ 1 ]

bacterias

En las bacterias , la misma enzima cataliza la síntesis de ARNm y ARN no codificante (ARNnc) .

La ARN polimerasa es una molécula grande. La enzima central tiene cinco subunidades (~ 400 kDa  ): [ 26 ]

β′
La subunidad β′ es la más grande y está codificada por el gen rpoC. [ 27 ] La subunidad β′ contiene parte del centro activo responsable de la síntesis de ARN y algunos de los determinantes para las interacciones no específicas de secuencia con el ADN y el ARN naciente. Se divide en dos subunidades en cianobacterias y cloroplastos. [ 28 ]
β
La subunidad β es la segunda subunidad más grande y está codificada por el gen rpoB . La subunidad β contiene el resto del centro activo responsable de la síntesis de ARN y los demás determinantes para las interacciones no específicas de secuencia con el ADN y el ARN naciente.
α (α I y α II )
En una molécula de ARN polimerasa (RNAP) se encuentran dos copias de la subunidad α, la tercera más grande: α I y α II (una y dos). Cada subunidad α contiene dos dominios: αNTD (dominio N-terminal) y αCTD (dominio C-terminal). αNTD contiene determinantes para el ensamblaje de la RNAP. αCTD (dominio C-terminal) contiene determinantes para la interacción con el ADN promotor, estableciendo interacciones no específicas de secuencia en la mayoría de los promotores e interacciones específicas de secuencia en los promotores que contienen elementos corriente arriba, y contiene determinantes para la interacción con factores reguladores.
ω
La subunidad ω es la subunidad más pequeña. La subunidad ω facilita el ensamblaje de la ARN polimerasa y estabiliza la ARN polimerasa ensamblada. [ 29 ]

Para unirse a los promotores, el núcleo de la ARN polimerasa se asocia con el factor de iniciación de la transcripción sigma (σ) para formar la holoenzima de la ARN polimerasa. Sigma reduce la afinidad de la ARN polimerasa por el ADN no específico, a la vez que aumenta la especificidad por los promotores, lo que permite que la transcripción se inicie en los sitios correctos. Por lo tanto, la holoenzima completa tiene 6 subunidades: β′βα I y α II ωσ (~450 kDa).

Eucariotas

Estructura de la ARN polimerasa II eucariota (azul claro) en complejo con α-amanitina (rojo), un potente veneno presente en las setas Amanita phalloides que ataca a esta enzima vital.

Los eucariotas poseen múltiples tipos de ARN polimerasa nuclear, cada uno responsable de la síntesis de un subconjunto distinto de ARN. Todos están relacionados estructural y mecánicamente entre sí y con la ARN polimerasa bacteriana:

  1. La ARN polimerasa I sintetiza un pre- ARNr 45S (35S en levadura), que madura en ARNr 28S, 18S y 5.8S, que formarán las principales secciones de ARN del ribosoma . [ 30 ]
  2. La ARN polimerasa II sintetiza precursores de ARNm y la mayoría de los ARNsn y microARN . [ 31 ] Este es el tipo más estudiado y, debido al alto nivel de control requerido sobre la transcripción, se requiere una variedad de factores de transcripción para su unión a los promotores.
  3. La ARN polimerasa III sintetiza ARNt , ARNr 5S y otros ARN pequeños que se encuentran en el núcleo y el citosol . [ 32 ]
  4. La ARN polimerasa IV sintetiza siRNA en las plantas. [ 33 ]
  5. La ARN polimerasa V sintetiza ARN involucrados en la formación de heterocromatina dirigida por siRNA en plantas. [ 34 ]

Los cloroplastos eucariotas contienen una ARN polimerasa multisubunitaria ("PEP, polimerasa codificada por el plastidio"). Debido a su origen bacteriano, la organización de la PEP se asemeja a la de las ARN polimerasas bacterianas actuales: está codificada por los genes RPOA, RPOB, RPOC1 y RPOC2 en el plastoma, que como proteínas forman las subunidades centrales de la PEP, denominadas respectivamente α, β, β′ y β″. [ 35 ] De manera similar a la ARN polimerasa en E. coli , la PEP requiere la presencia de factores sigma (σ) para el reconocimiento de sus promotores, que contienen los motivos -10 y -35. [ 36 ] A pesar de las muchas similitudes entre las ARN polimerasas de orgánulos vegetales y bacterianas y su estructura, la PEP requiere además la asociación de una serie de proteínas codificadas en el núcleo, denominadas PAP (proteínas asociadas a la PEP), que forman componentes esenciales que están estrechamente asociados con el complejo PEP en las plantas. Inicialmente, se identificó un grupo compuesto por 10 PAP mediante métodos bioquímicos, que posteriormente se amplió a 12 PAP. [ 37 ] [ 38 ]

Los cloroplastos también contienen una segunda ARN polimerasa de una sola subunidad, estructural y mecánicamente no relacionada ("polimerasa codificada en el núcleo, NEP"). Las mitocondrias eucariotas utilizan POLRMT (humana), una ARN polimerasa de una sola subunidad codificada en el núcleo. [ 2 ] Estas polimerasas similares a fagos se denominan RpoT en las plantas. [ 39 ]

Arqueas

Las arqueas poseen un único tipo de ARN polimerasa (RNAP), responsable de la síntesis de todo el ARN. La RNAP arqueal es estructural y mecanísticamente similar a la RNAP bacteriana y a la RNAP nuclear eucariota IV, y está especialmente relacionada estructural y mecanísticamente con la RNAP nuclear eucariota II. [ 6 ] [ 40 ] La historia del descubrimiento de la ARN polimerasa arqueal es bastante reciente. El primer análisis de la RNAP de una arquea se realizó en 1971, cuando se aisló y purificó la RNAP del halófilo extremo Halobacterium cutirubrum . [ 41 ] Las estructuras cristalinas de las RNAP de Sulfolobus solfataricus y Sulfolobus shibatae establecieron el número total de subunidades arqueales identificadas en trece. [ 6 ] [ 42 ]

Archaea tiene la subunidad correspondiente a la Rpb1 eucariota dividida en dos. No hay un homólogo de la Rpb9 eucariota ( POLR2I ) en el complejo S. shibatae , aunque TFS (homólogo de TFIIS) se ha propuesto como tal basándose en la similitud. Hay una subunidad adicional denominada Rpo13; junto con Rpo5 ocupa un espacio ocupado por una inserción encontrada en las subunidades β′ bacterianas (1377–1420 en Taq ). [ 6 ] Un estudio anterior, de menor resolución, sobre la estructura de S. solfataricus no encontró Rpo13 y solo asignó el espacio a Rpo5/Rpb5. Rpo3 es notable porque es una proteína hierro-azufre . La subunidad AC40 de la ARN polimerasa I/III encontrada en algunos eucariotas comparte secuencias similares, [ 42 ] pero no se une al hierro. [ 43 ] Este dominio, en cualquier caso, cumple una función estructural. [ 44 ]

La subunidad de la ARN polimerasa arqueal utilizaba anteriormente una nomenclatura "RpoX", donde a cada subunidad se le asignaba una letra de forma independiente a otros sistemas. [ 1 ] En 2009, se propuso una nueva nomenclatura basada en la numeración "Rpb" de la subunidad de la ARN polimerasa II eucariota. [ 6 ]

virus

La ARN polimerasa T7 produce un ARNm (verde) a partir de una plantilla de ADN. La proteína se muestra como una cinta púrpura ( PDB : 1MSW ).

Los ortopoxvirus y algunos otros virus de ADN grandes nucleocitoplasmáticos sintetizan ARN utilizando una ARN polimerasa (RNAP) multisubunitaria codificada viralmente. Son muy similares a las RNAP eucariotas, con algunas subunidades minimizadas o eliminadas. [ 45 ] La similitud exacta con la RNAP es objeto de debate. [ 46 ] La mayoría de los demás virus que sintetizan ARN utilizan mecanismos no relacionados.

Muchos virus utilizan una ARN polimerasa dependiente de ADN de una sola subunidad (ARNps) que está relacionada estructural y mecánicamente con la ARNps de una sola subunidad de los cloroplastos eucariotas (RpoT) y las mitocondrias ( POLRMT ) y, de forma más distante, con las ADN polimerasas y las transcriptasas inversas . Quizás la ARNps de una sola subunidad más estudiada sea la ARN polimerasa del bacteriófago T7 . Las ARNps no pueden corregir errores. [ 2 ]

El profago SPβ de B. subtilis utiliza YonO, un homólogo de las subunidades β+β′ de las msRNAP, para formar una RNAP monomérica (ambos barriles en la misma cadena) distinta de la ssRNAP habitual de "mano derecha". Probablemente divergió hace mucho tiempo de la msRNAP canónica de cinco unidades, antes del tiempo del último ancestro común universal . [ 47 ] [ 48 ]

Otros virus utilizan una ARN polimerasa dependiente de ARN (una ARN polimerasa que emplea ARN como molde en lugar de ADN). Esto ocurre en los virus de ARN de cadena negativa y en los virus de ARN de doble cadena , los cuales existen durante una parte de su ciclo de vida como ARN de doble cadena. Sin embargo, algunos virus de ARN de cadena positiva , como el poliovirus , también contienen ARN polimerasa dependiente de ARN. [ 49 ]

Historia

La ARN polimerasa fue descubierta independientemente por Sam Weiss, Audrey Stevens y Jerard Hurwitz en 1960. [ 50 ] Para entonces, la mitad del Premio Nobel de Medicina de 1959 había sido otorgada a Severo Ochoa por el descubrimiento de lo que se creía que era la ARN polimerasa, [ 51 ] pero que en cambio resultó ser la polinucleótido fosforilasa .

Purificación

La ARN polimerasa se puede aislar utilizando diversas técnicas de purificación, ya sea individualmente o en combinación, tales como:

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Werner F, Grohmann D (febrero de 2011). "Evolución de las ARN polimerasas multisubunitarias en los tres dominios de la vida". Nature Reviews. Microbiology . 9 (2): 85– 98. doi : 10.1038/nrmicro2507 . PMID 21233849 . S2CID 30004345 .  Véase también Cramer 2002: Cramer P (febrero de 2002). "ARN polimerasas multisubunitarias". Current Opinion in Structural Biology . 12 (1): 89– 97. doi : 10.1016/s0959-440x(02)00294-4 . PMID 11839495 . 
  2. ^ Cermakian N , Ikeda TM, Miramontes P, Lang BF, Gray MW, Cedergren R (diciembre de 1997) . "Sobre la evolución de las ARN polimerasas de una sola subunidad". Revista de evolución molecular . 45 (6): 671– 681. Bibcode : 1997JMolE..45..671C . CiteSeerX 10.1.1.520.3555 . doi : 10.1007/PL00006271 . PMID 9419244 . S2CID 1624391 .   
  3. ↑ Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, et al. Introducción al análisis genético. 7.ª edición. Nueva York: WH Freeman; 2000. Capítulo 10.
  4. ↑ Finn RD, Orlova EV, Gowen B, Buck M, van Heel M (diciembre de 2000). "Estructuras del núcleo y la holoenzima de la ARN polimerasa de Escherichia coli" . The EMBO Journal . 19 (24): 6833– 6844. doi : 10.1093/ emboj /19.24.6833 . PMC 305883. PMID 11118218 .  
  5. ↑ Zhang G, Campbell EA, Minakhin L, Richter C, Severinov K, Darst SA (septiembre de 1999). "Estructura cristalina de la ARN polimerasa central de Thermus aquaticus a una resolución de 3,3 Å" . Cell . 98 (6): 811–824 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)81515-9 . PMID 10499798 . 
  6. 1 2 3 4 5 Korkhin Y, Unligil UM, Littlefield O, Nelson PJ, Stuart DI, Sigler PB, et al. (mayo de 2009). "Evolución de las ARN polimerasas complejas: la estructura completa de la ARN polimerasa arqueal" . PLOS Biology . 7 (5) e1000102. doi : 10.1371/journal.pbio.1000102 . PMC 2675907. PMID 19419240 .   
  7. ↑ Premio Nobel de Química 2006
  8. ↑ Stoddart C (1 de marzo de 2022). "Biología estructural: cómo las proteínas obtuvieron su primer plano" . Knowable Magazine . doi : 10.1146/knowable-022822-1 . Consultado el 25 de marzo de 2022 .
  9. ↑ Alberts B (18 de noviembre de 2014). Biología molecular de la célula (Sexta ed.). Nueva York, NY: Garland Science, Taylor and Francis Group. ISBN  9780815344322OCLC 887605755​​ 
  10. ↑ Markov D, Naryshkina T, Mustaev A, Severinov K (septiembre de 1999). "Un sitio de unión al zinc en la subunidad más grande de la ARN polimerasa dependiente de ADN participa en el ensamblaje de la enzima" . Genes & Development . 13 (18): 2439– 2448. doi : 10.1101/gad.13.18.2439 . PMC 317019. PMID 10500100 .  
  11. ↑ Ishihama A (2000). "Modulación funcional de la ARN polimerasa de Escherichia coli". Annual Review of Microbiology . 54 : 499–518 . doi : 10.1146/annurev.micro.54.1.499 . PMID 11018136 . 
  12. ↑ InterPro : IPR011260 
  13. ↑ Roeder RG (noviembre de 1991). "Las complejidades de la iniciación de la transcripción eucariota: regulación del ensamblaje del complejo de preiniciación". Trends in Biochemical Sciences . 16 (11): 402– 408. doi : 10.1016/0968-0004(91)90164-Q . PMID 1776168 . 
  14. 1 2 Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann AA, Levine M, Losick RM (2013). Biología molecular del gen (7.ª ed.). Pearson. 
  15. ↑ Revyakin A, Liu C, Ebright RH, Strick TR (noviembre de 2006). "La iniciación abortiva y la iniciación productiva por la ARN polimerasa implican el aplastamiento del ADN" . Science . 314 ( 5802): 1139– 1143. Bibcode : 2006Sci...314.1139R . doi : 10.1126/science.1131398 . PMC 2754787. PMID 17110577 .  
  16. ↑ Goldman SR, Ebright RH , Nickels BE (mayo de 2009). "Detección directa de transcritos de ARN abortivos in vivo" . Science . 324 ( 5929): 927–928 . Bibcode : 2009Sci...324..927G . doi : 10.1126/science.1169237 . PMC 2718712. PMID 19443781 .  
  17. ↑ Kettenberger H, Armache KJ, Cramer P (diciembre de 2004). "Estructura completa del complejo de elongación de la ARN polimerasa II y sus interacciones con NTP y TFIIS" . Molecular Cell . 16 (6): 955– 965. doi : 10.1016/j.molcel.2004.11.040 . hdl : 11858/00-001M-0000-0015-84E1-D . PMID 15610738 . 
  18. ↑ Milo R, Philips R. "Biología celular en cifras: ¿Qué es más rápido, la transcripción o la traducción?" . book.bionumbers.org . Archivado del original el 20 de abril de 2017. Consultado el 8 de marzo de 2017 .
  19. ↑ Svetlov V, Nudler E (enero de 2013). "Mecanismo básico de transcripción por la ARN polimerasa II" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Mecanismos de regulación génica . 1829 ( 1): 20– 28. doi : 10.1016/j.bbagrm.2012.08.009 . PMC 3545073. PMID 22982365 .  
  20. ↑ Sydow JF, Cramer P (diciembre de 2009). "Fidelidad de la ARN polimerasa y corrección de errores transcripcionales". Current Opinion in Structural Biology . 19 (6): 732– 739. doi : 10.1016/j.sbi.2009.10.009 . hdl : 11858/00-001M-0000-0015-837E-8 . PMID 19914059 . 
  21. ↑ Philips R, Milo R. "¿Cuál es la tasa de error en la transcripción y la traducción?" . Consultado el 26 de marzo de 2019 .
  22. ↑ Richardson JP (septiembre de 2002). "Terminación dependiente de Rho y ATPasas en la terminación de la transcripción". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Estructura y expresión génica . 1577 (2): 251– 260. doi : 10.1016/S0167-4781(02)00456-6 . PMID 12213656 . 
  23. ↑ Porrua O, Boudvillain M, Libri D (agosto de 2016). "Terminación de la transcripción: variaciones sobre temas comunes". Trends in Genetics . 32 (8): 508– 522. doi : 10.1016/j.tig.2016.05.007 . PMID 27371117 . 
  24. ↑ Lykke-Andersen S, Jensen TH (octubre de 2007). "Las vías superpuestas determinan la terminación de la transcripción de la ARN polimerasa II". Biochimie . 89 (10): 1177– 1182. doi : 10.1016/j.biochi.2007.05.007 . PMID 17629387 . 
  25. ↑ Stiller JW, Duffield EC, Hall BD (septiembre de 1998). "Amebas mitocondriales y la evolución de la ARN polimerasa II dependiente de ADN" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (20): 11769– 11774. Bibcode : 1998PNAS...9511769S . doi : 10.1073/pnas.95.20.11769 . PMC 21715. PMID 9751740 .  
  26. ↑ Ebright RH (diciembre de 2000). "ARN polimerasa: similitudes estructurales entre la ARN polimerasa bacteriana y la ARN polimerasa II eucariota". Journal of Molecular Biology . 304 (5): 687– 698. doi : 10.1006/jmbi.2000.4309 . PMID 11124018 . 
  27. ↑ Monastyrskaya GS, Gubanov VV, Guryev SO, Salomatina IS, Shuvaeva TM, Lipkin VM, et al. (julio de 1982). "La estructura primaria de la ARN polimerasa de E. coli , secuencia de nucleótidos del gen rpoC y secuencia de aminoácidos de la subunidad beta'" . Nucleic Acids Research . 10 (13): 4035– 4044. doi : 10.1093 / nar/10.13.4035 . PMC 320776. PMID 6287430 .   
  28. ↑ Bergsland KJ, Haselkorn R (junio de 1991). "Relaciones evolutivas entre eubacterias, cianobacterias y cloroplastos: evidencia del gen rpoC1 de Anabaena sp. cepa PCC 7120" . Journal of Bacteriology . 173 (11): 3446–3455 . Bibcode : 1991JBact.173.3446B . doi : 10.1128/jb.173.11.3446-3455.1991 . PMC 207958. PMID 1904436 .  
  29. ↑ Mathew R, Chatterji D (octubre de 2006). "La historia en evolución de la subunidad omega de la ARN polimerasa bacteriana". Trends in Microbiology . 14 (10): 450– 455. doi : 10.1016/j.tim.2006.08.002 . PMID 16908155 . 
  30. ↑ Grummt I (1999). Regulación de la transcripción de genes ribosomales de mamíferos por la ARN polimerasa I. Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology. Vol. 62. pp. 109–54 . doi : 10.1016/S0079-6603(08)60506-1 . ISBN   9780125400626. PMID 9932453 . 
  31. ↑ Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, et al. (octubre de 2004). "Los genes de microARN son transcritos por la ARN polimerasa II" . The EMBO Journal . 23 (20): 4051– 4060. doi : 10.1038/sj.emboj.7600385 . PMC 524334. PMID 15372072 .   
  32. ↑ Willis IM (febrero de 1993). "ARN polimerasa III. Genes, factores y especificidad transcripcional" . European Journal of Biochemistry . 212 (1): 1– 11. doi : 10.1111/j.1432-1033.1993.tb17626.x . PMID 8444147 . 
  33. ↑ Herr AJ, Jensen MB, Dalmay T, Baulcombe DC (abril de 2005). "La ARN polimerasa IV dirige el silenciamiento del ADN endógeno" . Science . 308 ( 5718): 118– 120. Bibcode : 2005Sci...308..118H . doi : 10.1126/science.1106910 . PMID 15692015. S2CID 206507767 .  
  34. ^ Wierzbicki AT, Ream TS, Haag JR, Pikaard CS (mayo de 2009). "La transcripción de la ARN polimerasa V guía a ARGONAUTE4 hacia la cromatina" . Genética de la Naturaleza . 41 (5): 630– 634. Bibcode : 2009NaGen..41..630W . doi : 10.1038/ng.365 . PMC 2674513 . PMID 19377477 .  
  35. ↑ Pfannschmidt T, Ogrzewalla K, Baginsky S, Sickmann A, Meyer HE, Link G (enero de 2000). "La ARN polimerasa A del cloroplasto multisubunitaria de la mostaza (Sinapis alba L.). Integración de un núcleo procariota en un complejo más grande con funciones específicas de orgánulos". European Journal of Biochemistry . 267 (1): 253– 261. Bibcode : 2000EJBio.267..253P . doi : 10.1046/j.1432-1327.2000.00991.x . PMID 10601874 . 
  36. ^ Chi W, He B, Mao J, Jiang J, Zhang L (septiembre de 2015). "Factores plastidios sigma: sus funciones individuales y regulación en la transcripción". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergética . SI: Biogénesis de cloroplastos. 1847 (9): 770– 778. doi : 10.1016/j.bbabio.2015.01.001 . PMID 25596450 . 
  37. ↑ Pfalz J, Pfannschmidt T (abril de 2013). "Proteínas esenciales del nucleoide en el desarrollo temprano del cloroplasto". Trends in Plant Science . 18 (4): 186– 94. Bibcode : 2013TPS....18..186P . doi : 10.1016/j.tplants.2012.11.003 . PMID 23246438 . 
  38. ↑ Steiner S, Schröter Y, Pfalz J, Pfannschmidt T (noviembre de 2011). "Identificación de subunidades esenciales en el complejo de ARN polimerasa codificado en el plastidio revela bloques de construcción para el desarrollo adecuado del plastidio" . Plant Physiology . 157 (3): 1043– 1055. doi : 10.1104/pp.111.184515 . PMC 3252157. PMID 21949211 .  
  39. ↑ Schweer J, Türkeri H, Kolpack A, Link G (diciembre de 2010). "Función y regulación de los factores sigma de los plastidios y sus interactores funcionales durante la transcripción de los cloroplastos: lecciones recientes de Arabidopsis thaliana". European Journal of Cell Biology . 89 (12): 940– 946. doi : 10.1016/j.ejcb.2010.06.016 . PMID 20701995 . 
  40. ↑ Werner F (septiembre de 2007). "Estructura y función de las ARN polimerasas arqueales" . Molecular Microbiology . 65 (6): 1395– 1404. doi : 10.1111/j.1365-2958.2007.05876.x . PMID 17697097 . 
  41. ↑ Louis BG, Fitt PS (febrero de 1971). "Enzimología de ácidos nucleicos de bacterias extremadamente halófilas. Polimerasa de ácido ribonucleico dependiente de ácido desoxirribonucleico de Halobacterium cutirubrum" . The Biochemical Journal . 121 (4): 621– 627. doi : 10.1042/bj1210621 . PMC 1176638. PMID 4940048 .  
  42. 1 2 Hirata A, Klein BJ, Murakami KS (febrero de 2008). "La estructura cristalina por rayos X de la ARN polimerasa de Archaea" . Nature . 451 ( 7180): 851– 854. Bibcode : 2008Natur.451..851H . doi : 10.1038/nature06530 . PMC 2805805. PMID 18235446 .  
  43. ↑ Fernández-Tornero C, Moreno-Morcillo M, Rashid UJ, Taylor NM, Ruiz FM, Gruene T, et al. (octubre de 2013). "Estructura cristalina de la ARN polimerasa I de 14 subunidades" . Nature . 502 (7473): 644– 649. Bibcode : 2013Natur.502..644F . doi : 10.1038/nature12636 . PMID 24153184. S2CID 205235881 .   
  44. ↑ Jennings ME, Lessner FH, Karr EA, Lessner DJ (febrero de 2017). "Los clústeres [ 4Fe-4S ] de Rpo3 son determinantes clave en la formación del heterodímero post Rpo3/Rpo11 de la ARN polimerasa en Methanosarcina acetivorans" . MicrobiologyOpen . 6 (1) e00399. Bibcode : 2017MBioO...6..399J . doi : 10.1002/mbo3.399 . PMC 5300874. PMID 27557794 .  
  45. ↑ Mirzakhanyan Y, Gershon PD (septiembre de 2017). "Polimerasas de ARN dependientes de ADN multisubunitarias del virus vaccinia y otros virus de ADN grandes nucleocitoplasmáticos: impresiones de la era de la estructura" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 81 (3) e00010-17. doi : 10.1128/MMBR.00010-17 . PMC 5584312. PMID 28701329 .  
  46. ↑ Guglielmini J, Woo AC, Krupovic M, Forterre P, Gaia M (septiembre de 2019). "La diversificación de los virus de ADN bicatenario eucariotas gigantes y grandes precedió al origen de los eucariotas modernos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 116 (39): 19585–19592 . Bibcode : 2019PNAS..11619585G . doi : 10.1073/ pnas.1912006116 . PMC 6765235. PMID 31506349 .  
  47. ↑ Forrest D, James K, Yuzenkova Y, Zenkin N (junio de 2017). "ARN polimerasa dependiente de ADN de un solo péptido homóloga a la ARN polimerasa multisubunitaria" . Nature Communications . 8 15774. Bibcode : 2017NatCo...815774F . doi : 10.1038/ncomms15774 . PMC 5467207. PMID 28585540 .  
  48. ↑ Sauguet L (septiembre de 2019). "La superfamilia extendida de polimerasas de "dos barriles": estructura, función y evolución" . Journal of Molecular Biology . 431 (20): 4167– 4183. doi : 10.1016/j.jmb.2019.05.017 . PMID 31103775 . 
  49. ↑ Ahlquist P (mayo de 2002). "ARN polimerasas dependientes de ARN, virus y silenciamiento de ARN". Science . 296 ( 5571): 1270– 1273. Bibcode : 2002Sci...296.1270A . doi : 10.1126/science.1069132 . PMID 12016304. S2CID 42526536 .  
  50. ↑ Hurwitz J (diciembre de 2005). "El descubrimiento de la ARN polimerasa" . The Journal of Biological Chemistry . 280 (52): 42477– 42485. doi : 10.1074/jbc.X500006200 . PMID 16230341 . 
  51. ↑ Premio Nobel 1959
  52. ↑ Kelly JL, Lehman IR (agosto de 1986). "ARN polimerasa mitocondrial de levadura. Purificación y propiedades de la subunidad catalítica" . The Journal of Biological Chemistry . 261 (22): 10340– 10347. doi : 10.1016/S0021-9258(18)67529-5 . PMID 3525543 . 
  53. ^ Honda A, Mukaigawa J, Yokoiyama A, Kato A, Ueda S, Nagata K, et al. (Abril de 1990). "Purificación y estructura molecular de la ARN polimerasa del virus de la influenza A/PR8" . Revista de Bioquímica . 107 (4): 624– 628. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123097 . PMID 2358436 .  
  54. ↑ Hager DA, Jin DJ, Burgess RR (agosto de 1990). "Uso de la cromatografía de intercambio iónico de alta resolución Mono Q para obtener ARN polimerasa de Escherichia coli altamente pura y activa". Biochemistry . 29 (34): 7890–7894 . doi : 10.1021/bi00486a016 . PMID 2261443 . 
  • DNAi – ADN Interactivo, que incluye información y vídeos Flash sobre la ARN polimerasa.
  • ARN+polimerasa en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  • CE 2.7.7.6
  • ARN polimerasa: sintetiza ARN a partir de una plantilla de ADN.

( Copia de Wayback Machine )

  • Estructuras macromoleculares 3D de la ARN polimerasa del EM Data Bank (EMDB)
Este artículo incorpora texto de dominio público Pfam e InterPro : IPR011773
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