النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Coupling Translation to Termination
المؤلف:
Robert Schleif
المصدر:
Genetics and Molecular Biology
الجزء والصفحة:
2nd Edition , p397-398
2025-07-03
58
The location of the leader peptide with respect to the four different regions capable of hybrid formation in the trp leader region provides a simple mechanism for regulating termination. If the 3-4 hybrid forms during transcription of this region, termination is possible because this hybrid is the “termination” loop. Conversely, if the 2-3 hybrid forms during transcription of leader, then formation of the “termination” loop is prevented. Finally, if the 1-2 hybrid forms, then region 2 is not available for formation of the 2-3 hybrid, but as RNA polymerase transcribes regions 3 and 4, they are free to base pair, and transcription terminates.
How can the presence or absence of tryptophan affect formation of the 1-2 or 2-3 hybrid? Ribosomes translating the leader region in the absence of charged tRNAs will stall at the trp codons and, owing to their location, they will block the formation of the 1-2 hybrid (Fig. 1). Formation of the 2-3 hybrid is not blocked, and as soon as these regions of the mRNA are synthesized, this hybrid forms. Consequently, the 3-4 hybrid does not form in time to terminate transcription, and termination does not occur.
Fig1. Possible structures of the leader mRNA in the presence of ribosomes under the three conditions: tryptophan starvation, no protein synthesis, and tryptophan excess.
In the absence of any protein synthesis, ribosomes cannot bind to the leader region, and the 1-2 hybrid forms. In turn, this permits formation of the 3-4 hybrid. Termination follows. This happens in an in vitro transcription system, which, as we saw above, terminates transcription with a high probability at the attenuation site.
Finally, what happens in the presence of excess tryptophan? In cells containing adequate levels of tryptophan, much initiation, of course, will be blocked by the trp repressor. The transcription that is initiated however, will be largely terminated, for ribosomes either complete translation of the leader peptide and permit hybrids 1-2 and 3-4 to form, or ribosomes remain awhile at the termination codon. From this position they block formation of the 1-2 hybrid. In either case, the 3-4 hybrids form, and termination at the attenuator occurs.
It is necessary to note that the relative thermodynamic stability of the various leader hybrids is not important to attenuation. The factor determining whether termination will occur is which structures are not blocked from forming. The kinetics of formation of the base-paired structures should be on time scales less than milliseconds so that if they are not blocked from forming, they should form while the RNA is being synthesized. Then several seconds after initiating transcription, RNA polymerase reaches the attenuation site and terminates or not depending on whether or not the 3-4 hybrid has formed. The interval between initiation and termination is much shorter than the interconversion time of many hybrid structures, and they therefore will not necessarily have had time to adopt their lowest-energy conformation (Table 1). The factor determining termination is which of the hybrid structures exists at the time RNA polymerase transcribes past the potential termi nation site.
Table1. Free Energy of Leader Hairpins
How does the system ensure that ribosomes initiate translation as soon as the leader has been synthesized? If ribosomes do not promptly initiate translation of the leader, premature termination at the attenuator will result. At the typical rates of ribosome binding to messenger, transcription could easily extend beyond the termination site before the first ribosome had a chance to bind to messenger and affect loop formation. The problem of forcing a ribosome onto the mRNA just as it emerges from the polymerase is solved in a simple way. The trp leader sequence possesses regions at which transcription is slowed due to pausing by polymerase. Most likely these pauses result from hairpin structures in the newly synthesized RNA. The duration of the pauses could be random, but if the average is long enough, most messengers could then have a ribosome bind and initiate translation. When polymerase resumes transcription, the ribosome following immediately behind is properly situated to regulate attenuation.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
