Mechanisms of Archaeal Transcription Termination

项目总结/摘要 基因表达的及时和准确调节是正常生长、发育 和对环境刺激的反应 完全理解 用于调节基因表达的基因是对抗异常调节所必需的， 是包括癌症在内的许多人类发育状况和疾病的基础。 从长远来看， 这项计划的目标是确定依赖于DNA的RNA合成机制， 多亚基RNA聚合酶（RNAPs），保守的 蛋白质因子，选择模板序列和染色质屏障， 表征停止RNA合成和终止转录的可用机制。 的 拟议的实验利用了已建立的体内和体外古细菌 转录系统来自海洋超嗜热生物Thermococcus kodakarensis。 在人类的许多特征上， 分子生物学，特别是RNAP结构和功能的保护以及基于组蛋白的 染色质 我们将描述因子依赖性和内在转录终止， 极性，DNA损伤对转录延伸和终止的后果，以及 古细菌生理学中的全局转录调控作用。 获得的结果将 确定支持转录延伸复合物稳定性的结构和序列， 描述终止机制，并允许比较终止机制， 生命的每个领域，并提供洞察力来控制并最终操纵基因表达， 对抗各种影响人类健康的疾病和病痛。

Project Summary/Abstract      Timely and accurate regulation of gene expression is required for proper growth, development,  and response to environmental stimuli.  A complete understanding of the mechanisms  employed to regulate gene expression is necessary to combat the aberrant regulation that  underlies many human developmental conditions and ailments, including cancer.  The long-­term  goals of this proposal are to determine the mechanics of RNA synthesis by DNA-­dependent  multi-­subunit RNA polymerases (RNAPs), the regulation imposed on RNAP by conserved  protein factors, select template sequences and chromatin-­barriers, and to specifically  characterize the available mechanisms to halt RNA synthesis and terminate transcription.  The  proposed experiments take advantage of an established in vivo and in vitro archaeal  transcription system from the marine hyperthermophilic organism Thermococcus kodakarensis.   Archaea offer the advantages of far less complexity but homology in many features of human  molecular biology, specifically conservation of RNAP structure and function and histone-­based  chromatin.  We will characterize factor-­dependent and intrinsic transcription termination,  polarity, the consequences of DNA damage on transcription elongation and termination, and the  role of global transcription regulation in archaeal physiology.  The results obtained will  determine the structures and sequences that support transcription elongation complex stability,  describe the mechanics of termination and allow comparisons of termination mechanisms in  each domain of life, and provide insight to control and ultimately manipulate gene expression to  counter a variety of diseases and ailments affecting human health.