ИСТИНА

В ходе элонгации транскрипции РНК-полимераза (РНКП) должна взаимодействовать с ДНК-матрицей с низкой специфичностью, что необходимо для эффективной транслокации фермента и удлинения РНК. Однако, недавние структурные исследования бактериальных транскрипционных комплексов выявили специфические взаимодействия между нематричной цепью ДНК и специальным карманом РНКП; узнаваемый участок ДНК получил название core recognition element (CRE), a соответствующий белковый карман – CRE-карман. Мы изучили роль этих взаимодействий в транскрипции путём анализа точечных мутаций и делеций в районах, образующих CRE-карман, в РНКП Escherichia coli. Изученные мутации влияют на все стадии транскрипции, включая узнавание и уход с промотора, элонгацию и терминацию транскрипции. Мы установили, что взаимодействия CRE-кармана с остатком гуанина в +1 положении нематричной цепи ДНК (относительно активного центра РНКП) стимулирует образование пауз транскрипции, вызываемых наличием шпильки в синтезируемой РНК. В то же время, эти взаимодействия не влияют на паузы других классов или даже подавляют их формирование. Таким образом, образование вторичных структур в растущей РНК вызывает конформационные изменения элонгационного комплекса, которые могут модулировать влияние CRE на синтез РНК на стадии элонгации транскрипции. Исследования in vivo показали, что некоторые исследованные мутантные варианты РНКП являются токсичными для клеток E.coli, а некоторые придают клеткам устойчивость к антибиотику рифампицину, специфически блокирующему процесс транскрипции. Полученные результаты показывают большую роль специфических взаимодействий кор-фермента РНКП с ДНК на разных стадиях транскрипции, что важно для регуляции транскрипции. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 14-04-01696.