Рибонуклеи́новая кислота́ (РНК) — одна из трёх основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и экспрессии генов.
Промо́тор — последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК-полимеразой как стартовая площадка для начала транскрипции. Промотор играет одну из ключевых ролей в процессе инициации транскрипции.
Термина́тор — нуклеотидная последовательность ДНК, на которой завершается транскрипция гена или оперона. Как правило, последовательность терминатора такова, что комплементарная ей последовательность в мРНК вызывает выход новосинтезированного транскрипта из транскрипционного комплекса. Эта последовательность в мРНК может сама по себе вызывать терминацию за счёт собственной вторичной структуры, а может привлекать особые белки — факторы терминации. После высвобождения РНК-полимераза и транскрипционные факторы приступают к транскрипции другого гена.
РНК-полимераза — фермент, осуществляющий синтез молекул РНК. В узком смысле, РНК-полимеразой обычно называют ДНК-зависимые РНК-полимеразы, осуществляющие синтез молекул РНК на матрице ДНК, то есть осуществляющие транскрипцию. Ферменты класса РНК-полимераз очень важны для функционирования клетки, поэтому они имеются во всех организмах и во многих вирусах. Химически РНК-полимеразы являются нуклеотидил-трансферазами, полимеризующими рибонуклеотиды на 3'-конце цепи РНК.
Бисульфи́тное секвени́рование — общее название группы методов, направленных на изучение паттерна метилирования ДНК посредством обработки её бисульфитом.
Консе́нсусная после́довательность Ко́зак — последовательность нуклеотидов в составе молекулы мРНК эукариот, окружающая старт-кодон и важная для инициации трансляции. Консенсусная последовательность была впервые описана Мэрилин Козак в 1986 году.
Полиаденили́рование — это процесс присоединения большого количества остатков аденозинмонофосфата к 3'-концу первичной мРНК (пре-мРНК). Иными словами, поли(А)-хвост — это фрагмент молекулы мРНК, азотистые основания которого представлены только аденином. У эукариот полиаденилирование является частью процессинга мРНК — процесса созревания первичного транскрипта в зрелую мРНК, готовую для трансляции. Процессинг, в свою очередь, является одним из этапов экспрессии генов.
Системати́ческая эволю́ция лига́ндов экспоненциа́льным обогаще́нием — метод комбинаторной химии, используемый в молекулярной биологии для получения олигонуклеотидов, которые специфически связываются с определённым лигандом. Такие олигонуклеотиды называют аптамерами. Чаще всего этот метод называют SELEX, но встречаются также сокращения SAAB и CASTing. SELEX был разработан в 1990 году. В 2015 году журнал Journal of Molecular Evolution посвятил этому методу специальный выпуск в связи с 25-летием со времени его изобретения.
Кэп, 5'-кэп, или кэп-структура — структура на 5'-конце матричных РНК (мРНК) и некоторых других РНК эукариот. Кэп состоит из одного или нескольких модифицированных нуклеотидов и характерен только для транскриптов, синтезируемых РНК-полимеразой II. Наличие кэпа — один из признаков, отличающих эукариотические мРНК от прокариотических, которые несут трифосфат на 5'-конце. Это и другие отличия обуславливают существенно более высокую стабильность, особый механизм инициации трансляции и другие особенности жизненного цикла эукариотической мРНК.
G-квадру́плексы (англ. G-quadruplex, а также G-tetrads или G4) — последовательности нуклеиновых кислот, обогащенные гуанином и способные образовывать структуры из четырёх цепей. Цепи нуклеиновых кислот из гуанозиновых олиго- и полинуклеотидов способны связываться друг с другом при наличии моновалентного катиона небольшого размера, чаще всего — калия. С помощью дифракционного анализа было показано, что такие поли(G)-нити представляют собой новый тип укладки ДНК, четырёхцепочечную спираль, где четыре гуаниновых основания из разных цепей образуют плоскую структуру, удерживаемую парными взаимодействиями G-G (рис. 1). Такие структуры отличаются высокой стабильностью в растворе и называются гуаниновыми (G)-квартетами, или G-тетрадами. Каждый G-квартет скреплен в сумме восемью водородными связями, образованными взаимодействием Уотсон-Криковской стороны одного гуанинового основания с Хугстиновской стороной другого. G-квадруплексы могут быть также образованы короткими олигонуклеотидами с соответствующей последовательностью, которую можно схематически записать как GmXnGmXoGmXpGm, где m — количество гуанинов в G-блоке. Эти гуанины обычно непосредственно задействованы в образовании G-тетрад. Xn, Xo и Xp могут быть комбинацией любых остатков, включая G; такие участки формируют петли между G-тетрадами.
ТАТА-бокс, или бокс Хогнесса, ящик Прибнова — консервативный мотив ДНК эукариот, имеющий последовательность 5'-TATAAA-3'. ТАТА-бокс располагается в промоторной области генов у архей и эукариот примерно на 30 нуклеотидов выше сайта начала транскрипции. По наличию ТАТА-бокса можно узнать матричную цепь ДНК, которая будет транскрибироваться. С ним связываются транскрипционные факторы, привлекающие РНК-полимеразу к сайту начала транскрипции. Таким образом, ТАТА-бокс функционально эквивалентен Прибнов-боксу у бактерий.
Моти́в в молекулярной биологии — относительно короткая последовательность нуклеотидов или аминокислот, слабо меняющаяся в процессе эволюции и, по крайней мере предположительно, имеющая определённую биологическую функцию. Под мотивом иногда подразумевают не конкретную последовательность, а каким-либо образом описанный спектр последовательностей, каждая из которых способна выполнять определённую биологическую функцию данного мотива.
Элемент распознавания В (BRE) — последовательность ДНК, найденная в промоторной области большинства генов в эукариот и архей. BRE является цис-регуляторным элементом, который находится выше ТАТА-бокса, и состоит из 7 нуклеотидов.
Внутренняя терминация, также ρ-независимая терминация, ро-независимая терминация , — механизм остановки транскрипции гена у прокариот. Суть этого механизма такова: мРНК содержит гуанин-цитозин-обогащённую последовательность, которая может образовывать структуры типа шпилька в 7—20 пар оснований в длину. Гуанин и цитозин образуют друг с другом три водородные связи и поэтому связаны довольно прочно. Сразу после шпильки располагается участок, обогащённый урацилом. Связи между урацилом и аденином очень слабы. Белок, связанный с РНК-полимеразой (nusA), настолько прочно связывается со шпилькой, что это вызывает временную остановку полимеразы и прекращение транскрипции. В этот момент полимераза располагается на полиурациловом участке последовательности. Слабые аденин-урациловые связи снижают энергию дестабилизации дуплекса РНК-ДНК, что позволяет им ослабить напряжение полинуклеотидной цепи и диссоциировать от РНК-полимеразы.
J-связанный ген полипептида ДНК-зависимой РНК-полимеразы II, известный также как POLR2J2 — это ген человека.
Абортивная инициация, также известная как абортивная транскрипция, ранний процесс генетической транскрипции, в котором РНК-полимераза связывается с промотором ДНК и входит в циклы синтеза коротких транскриптов мРНК, которые выделяются прежде, чем транскрипционный комплекс покинет промотор. Этот процесс происходит как у эукариот так и у прокариот. Абортивная инициация, как правило, изучается в РНК-полимеразах Т3 и Т7 в бактериофагах и кишечной палочке.
UBTF — ядрышковый транскрипционный фактор, регулирующий транскрипцию генов рРНК РНК-полимеразой I и ряд других процессов. У человека кодируется геном UBTF, расположенным на 17-й хромосоме. UBTF представлен единственной полипептидной цепью, причём за связывание с ДНК отвечает особый домен HGM-бокс. Белок локализуется в ядрышке, точнее, в фибриллярных центрах и плотном фибриллярном компоненте. Нарушения работы UBTF приводят к различным заболеваниям, в том числе раковым.
Эксцизио́нная репара́ция нуклеоти́дов — один из механизмов репарации ДНК. Наряду с эксцизионной репарацией оснований и репарацией ошибочно спаренных нуклеотидов, он позволяет исправить однонитевые повреждения ДНК, используя в качестве матрицы неповреждённую комплементарную цепь. В отличие от вышеуказанных механизмов, NER предназначен для более крупных повреждений ДНК, таких как пиримидиновые димеры, образующиеся в ДНК под действием ультрафиолета (УФ).
О́бщие фа́кторы транскри́пции — класс белковых транскрипционных факторов, которые помогают правильно располагать РНК-полимеразу II эукариот на промоторе, а также содействуют разделению двух цепей ДНК, чтобы обеспечить возможность начала транскрипции в этом месте, и способствуют освобождению РНК-полимеразы от промотора при переходе от инициации транскрипции к элонгации транскрипции. Название «общие» связано с тем, что они требуются для работы почти всех промоторов, используемых РНК-полимеразой II. Кроме того, GTFs взаимодействуют с медиатором — одним из ключевых элементов транскрипционного аппарата, необходимым для правильного взаимодействия с РНК-полимеразой II активаторных белков и GTFs. Общие транскрипционные факторы обозначаются TFII. К числу GTFs относят TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIG, TFIIH.
Трёхцепочечная ДНК, H-ДНК или три́плекс-ДНК — форма ДНК, в которой три олигонуклеотида обвивают друг друга, формируя тройную спираль. В трёхцепочечной ДНК третья цепь ДНК связывается с двуцепочечной B-формой ДНК, сформированной за счёт уотсон—криковских взаимодействий, с помощью хугстиновских взаимодействий или обратных хугстиновских водородных связей. Трёхцепочечная ДНК может мешать нормальной репликации и повышать частоту мутаций в области формирования.
