固有ターミネーターでの転写終結：RNA ヘアピンの役割

大腸菌における転写の固有の終了には、新生RNAにおけるRNAヘアピンの形成が含まれます。このヘアピンは、DNAテンプレート上の内因性終端部位で転写産物とポリメラーゼの放出において中心的な役割を果たします。Lambda TR2ターミネーターのヘアピンのバリアントを作成し、このヘアピンの構造と安定性とテンプレートの位置と終端の効率との関係を調べました。結果は、YagerとVon Hippelの単純な核酸不安定化モデルをテストするために使用され、このモデルは、十分に長い完全なパリンドローム配列があるため、新生RNAのRUリッチ配列の明確な役割を提供するために変更する必要があることを示しました。推定上の12 bp RNA-DNAハイブリッド全体を不安定にすることができるRNAヘアピンを形成することは、予想される位置で終了をトリガーしません。むしろ、我々の結果は、安定したターミネーターヘアピンと、直後に続く6-8 ru残基の実行の両方が、効果的な固有の終了に必要であり、これら2つの成分に比べて特定の不変のテンプレート位置で終了が発生することを示しています。単純なモデルの可能な構造的または運動学的修飾は、これらの発見と、固有の終了における転写複合体の「イントワーム」との可能な立体構造の不均一性を含む最近の結果に照らして提案されています。したがって、これらの発見は、ヘアピンの構造と寸法は終端長の決定の重要な決定因子であると主張し、完全なメカニズムがポリメラーゼ、RNAターミネーターヘアピン、そしておそらくDT-の特定の相互作用を含む可能性が高いことを示唆しています。新生転写産物の3 '端でRU残基の実行をコードするリッチテンプレートシーケンス。

Intrinsic termination of transcription in Escherichia coli involves the formation of an RNA hairpin in the nascent RNA. This hairpin plays a central role in the release of the transcript and polymerase at intrinsic termination sites on the DNA template. We have created variants of the lambda tR2 terminator hairpin and examined the relationship between the structure and stability of this hairpin and the template positions and efficiencies of termination. The results were used to test the simple nucleic acid destabilization model of Yager and von Hippel and showed that this model must be modified to provide a distinct role for the rU-rich sequence in the nascent RNA, since a perfect palindromic sequence that is sufficiently long to form an RNA hairpin that could destabilize the entire putative 12-bp RNA-DNA hybrid does not trigger termination at the expected positions. Rather, our results show that both a stable terminator hairpin and the run of 6-8 rU residues that immediately follows are required for effective intrinsic termination and that termination occurs at specific and invariant template positions relative to these two components. Possible structural or kinetic modifications of the simple model are proposed in the light of these findings and of recent results implicating "inchworming" and possible conformational heterogeneity of transcription complexes in intrinsic termination. Thus, these findings argue that the structure and dimensions of the hairpin are important determinants of the termination-elongation decision and suggest that a complete mechanism is likely to involve specific interactions of the polymerase, the RNA terminator hairpin, and, perhaps, the dT-rich template sequence that codes for the run of rU residues at the 3' end of the nascent transcript.