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原核生物的轉錄需要什麼酶

發布時間:2022-08-01 05:27:34

A. 參加原核生物DNA復制轉錄過程有關的酶類 蛋白質因子有哪些

復制的過程和參與酶及因子

復制的過程分四個階段。第一階段,親代DNA分子超螺旋的構象變化及雙螺旋的解鏈,將復制的模板展現出來。第二階段為復制的引發階段,有引物RNA進行5′~3′方向的合成。第三階段為DNA鏈的延長,在引物RNA合成基礎上,進行DNA鏈的5′~3′方向合成,前導鏈連續地合成出一條長鏈,隨從鏈合成出岡崎片段。去除RNA引物後,片段間形成了空隙,DNA聚合酶作用使各個片段靠近。在連接酶作用下,各片段連接成為一條長鏈。第四階段為終止階段,復制叉行進到一定部位就停止前進,最後前導鏈與隨從鏈分別與各自的模板形成兩個子代DNA分子,到此復制過程就完成了。

螺旋的鬆弛與解鏈 包括超螺旋的構象變化及雙螺旋的解鏈,參與者主要為拓撲異構酶、解鏈酶及單鏈結合蛋白等。

DNA聚合酶

在原核生物及真核生物,DNA聚合酶有幾種類型。

(1)原核生物大腸桿菌DNA聚合酶

1)DNA聚合酶Ⅰ。在隨從鏈合成時,先合成了許多岡崎片段,而後由於RNA引物的去除形成了空隙,此時DNA PolⅠ它催化聚合反應,延長了各個片段,從而填補了片段間的間隙,使以上片段得以靠近,為片段連接成長鏈創造了條件。所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填補隨從鏈片段間空隙上發揮作用。

DNA PolⅠ還具有3′→5′外切酶活性可識別並去除錯誤的鹼基。這種活性在DNA復制中起了校對功能。DNA PolⅠ的校對活性對DNA復制的准確性起著重要作用。
DNA PolⅠ還具有5′→3′外切酶活性。5′→3′外切酶活性也有修正錯誤的功能,補充其3′→5′外切酶修正錯誤的作用。例如紫外照射產生的嘧啶二聚體,就是在其5′→3′切酶作用下切除的。

DNA Pol Ⅲ結構中不對稱的二聚體,同時分別催化著前導鏈和隨從鏈的合成。

DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性,所以對於DNA復制也有校對的功能,可停止加入或除去錯誤的核苷酸然後繼續加正確的核苷酸。因此,DNA PolⅢ配合DNAPolI可將復制的錯誤率大大地降低,從10-4降為10-6或更少。 當此片段接近前方的片段時,由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物,造成了片段間的空間;繼而DNA PolI催化進行5′→3′方向的聚合作用,填補了片段間的空隙。
PolⅠ
PolⅡ
PolⅢ

酶活性

5′→3′聚合作用

3′→5′外切酶活性

5′→3′外切酶活性
+

+

+
+

+

-
+
+

+

體外鏈延長速度(核苷酸/分)
600
30
9000

分子數/細胞
400
不詳
10~20

功能
修復合成

去除引物填補空隙

校對
不詳
復制

校對
(2)真核生物DNA聚合酶。 真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五種。

真核生物的DNA復制是在DNA聚合酶α與DNA聚合酶δ互配合下催化進行的,還有一些酶及蛋白質因子參與反應。DNA Polα與引發酶共同起引發作用,然後由DNA Polδ催化前導鏈及隨從鏈的合成。DNA Polγ是線粒體中DNA復制酶。

DNA Polδ及ε均有外切酶活性,因此也有編輯功能,校正復制中的錯誤。它們的5′→3′外切酶活性可能在切除引物RNA中有作用。(2)真核生物DNA聚合酶。 真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五種。

酶活性
5′→3′聚合作用

3′→5′外切作用
α
β
γ
δ
ε

+
-
+
-
+
+
+
+
+
+

細胞內定位

功能


復制、引發


修復
線粒體

復制


復制


復制
真核生物DNA的復制特點
真核生物中復制進行的速度約為50個核苷酸/秒,僅為原核生物的1/10,但真核生物染色體上DNA復制起始點有多個,因此可以從幾個起始點上同時進行復制。

三 修復
(一)DNA復制過程中的校正修復

DNA復制過程中會發生錯誤的,這可以由DNA聚合酶來修正錯誤。在大腸桿菌DNA復制過程中,如果有錯誤核苷酸摻入,DNA聚合暫時停止催化聚合作用,而是由DNA PolⅠ或 Pol的Ⅲ 3′→5′外切酶活性切除錯誤的鹼基,然後繼續再催化正確的聚合作用。真核生物DNA Polδ也具有此種校對作用。所以DNA聚合酶的校對作用是DNA復制中的修復形式,可使錯配率下降至10-6。

其他能夠保證DNA復制准確性的機制在於:

(1)以親代DNA為模板,按鹼基互補配對方式進行DNA復制。

(2)細胞內DNA錯配修復機制,可使錯配減少至10-9以下。

(二)DNA的損傷修復

修復是指針對已發生了的缺陷而施行的補救機制,DNA的修復機制的有數種方式,有光修復、切除修復、重組修復、SOS修復等,其中以切除修復最為重要。

1光修復
通過光修復酶催化而完成的,僅需300-600nm波長照射即可活化,普遍存在於各種生物,人體細胞中也有發現。通過此酶作用,可使環丁基二聚體分解為原來的非聚合狀態,DNA完全恢復正常。

2切除修復 切除修復是指對DNA損傷部位先行切除,繼而進行正確的合成,補充被切除的片段。大腸桿菌有兩種切除修復方式。

3重組修復 當DNA分子的損傷面較大,還來不及修復完善就進行復制時,損傷部位因無模板指引,復制出來的新子鏈會出現缺口,這時,就靠重組蛋白recA的核酸酶活性將別一股健康的母鏈與缺口部分進行交換,以填補缺口。

4 SOS修復 指DNA損傷時,應急而誘導產生的修復作用,稱為SOS修復。在正常情況下,修復蛋白的合成是處於低水平狀態的,這是由於它們的mRNA合成受到阻遏蛋白的抑制。

B. 轉錄需要哪些酶的參與和這些酶的作用

轉錄需要RNA聚合酶的參與,這些酶的作用是催化RNA合成。

在原核生物轉錄的過程中只有一種RNA聚合酶,催化所有RNA的合成。

在真核生物中則有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三種不同酶。RNA聚合酶Ⅰ存在於細胞核內,催化合成除5SrRNA以外的所有rRNA的合成;RNA聚合酶Ⅱ催化合成mRNA前體,即不均一核RNA(hnRNA)的合成;RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA和小核RNA的合成。

RNA聚合酶通過與一系列組分構成動態復合體,完成轉錄起始、延伸、終止等過程。生成的mRNA攜有的密碼子,進入核糖體後可以實現蛋白質的合成。

轉錄僅以DNA的一條鏈作為模板,被選為模板的單鏈稱為模板鏈,亦稱無義鏈;另一條單鏈稱為非模板鏈,即編碼鏈,因編碼鏈與轉錄生成的RNA序列一致,所以又稱有義鏈。

(2)原核生物的轉錄需要什麼酶擴展閱讀 :

轉錄時,細胞通過鹼基互補的原則來生成一條帶有互補鹼基的mRNA,通過它攜帶密碼子到核糖體中可以實現蛋白質的合成。與DNA的復制相比,轉錄有很多相同或相似之處,亦有其自己的特點。

轉錄中,一個基因會被讀取並復制為mRNA。就是說,以特定的DNA片段作為模板,以DNA依賴的RNA合成酶作為催化劑,合成前體mRNA。

在體內,轉錄是基因表達的第一階段,並且是基因調節的主要階段。轉錄可產生DNA復制的引物,在反轉錄病毒感染中也起到重要作用。

轉錄僅以DNA的一條鏈作為模板。被選為模板的單鏈叫模板鏈,又稱信息鏈、無義鏈;另一條單鏈叫非模板鏈,又稱編碼鏈,有義鏈。DNA上的轉錄區域稱為轉錄單位(transcription unit)。

RNA聚合酶合成RNA時不需引物,但無校正功能。

轉錄組測序具有以下優勢:

(1)可以直接測定每個轉錄本片段序列、單核苷酸解析度的准確度,同時不存在傳統微陣列雜交的熒光模擬信號帶來的交叉反應和背景噪音問題;

(2)靈敏度高,可以檢測細胞中少至幾個拷貝的稀有轉錄本;

(3)可以對任意物種進行全基因組分析,無需預先設計特異性探針,因此無需了解物種基因信息,能夠直接對任何物種進行轉錄組分析,同時能夠檢測未知基因,發現新的轉錄本,並准確地識別可變剪切位點及cSNP,UTR區域。

(4)檢測范圍廣,高於6個數量級的動態檢測范圍,能夠同時鑒定和定量稀有轉錄本和正常轉錄本。

RNA的降解嚴重影響測序的質量,RNA降解後,加入poly-A後無法捕獲純化mRNA,因此,隨機引物反轉錄無法得到全部的cDNA,導致測序結果出現明顯的3『-和5』-偏向。

文庫中的poly-A多聚物的存在會對測序信號產生干擾,影響測序結果的准確性;同時由於轉錄組中轉錄本的豐度不一致,實驗前需要對樣本進行均一化處理,否則高豐度的表達基因會掩蓋低豐度表達基因,導致尋找新基因失敗或者是獲得大量無意義的重復序列。

C. 原核生物參與轉錄起始的酶是什麼

原核生物只用一種RNA聚合酶來轉錄不同類型的RNA,其核心酶有5個亞基(~400 kDa):
α2:這兩個α亞基組合成酶及辨認調節因子。每個亞基有兩個區,αC末端區及αN末端區,分別與啟動子結合及與聚合酶的其他部份結合。
β:有著聚合酶的活動,負責催化RNA的合成。
β':與DNA結合。
ω:還未清楚它的功能。但是它在恥垢分枝桿菌中似乎是提供保護功能予β'亞基。

還有一個識別啟動子特定DNA序列的σ亞基。
因此細菌RNA聚合酶的全酶包括6個亞基,共同參與轉錄起始。

D. 原核生物轉錄所需的酶,有何作用,其結構組成如何

就是將細胞核中的DNA轉錄成MRNA呀! 結構是蛋白質組成咯!

E. 真核生物與原核生物轉錄過程中是否需要解旋酶

真核生物和原核生物轉錄過程都不需要解旋酶,因為轉錄所需的RNA聚合酶具有解旋的功能.

F. 細胞核轉錄過程中需要哪些酶

雙鏈dna,dna解旋酶,游離的核糖核苷酸,rna聚合酶。
轉錄是在細胞核內進行的,是以dan雙鏈中的一條鏈為模板,合成mran的過程。
①dna雙鏈解開,dna雙鏈的鹼基得以暴露。
②游離的核糖核苷酸隨機的與dna鏈上的鹼基碰撞,當喝湯核苷酸和減記互補時,兩者以氫鍵結合。
③新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mrna分子上。
④合成的mrna從dna鏈上釋放。而後,dna雙鏈恢復。

G. 原核生物參與轉錄起始的酶是什麼

原核生物參與轉錄起始的酶是RNA、聚合酶全酶。

RNA聚合酶(RNApolymerase),或稱核糖核酸聚合酶,是以一條DNA鏈或RNA為模板,三磷酸核糖核苷為底物、通過磷酸二酯鍵而聚合的合成RNA的酶。因為在細胞內與基因DNA的遺傳信息轉錄為RNA有關,所以也稱轉錄酶。它是一種非常重要的酶,且可在所有生物、細胞及多種病毒中可見。

作用:

RNA聚合酶(RNApolymerase)的作用是轉錄RNA。有的RNA聚合酶有比較復雜的亞基結構。如大腸桿菌RNA聚合酶有四條多肽鏈,另有一個促進新RNA分子合成的σ因子,因此它的組成的是α2ββσ。這種結構稱為全酶(holoenzyme),除去了σ因子的酶稱為核心酶。噬菌體RNA聚合酶則沒有亞基。

RNA聚合酶真核生物的RNA聚合酶分三類。RNA聚合酶Ⅰ存在於核仁中,轉錄除5S rRNA以外的rRNA序列。RNA聚合酶Ⅱ存在於核質中,轉錄大多數基因,需要「TATA」框。RNA聚合酶Ⅲ存在於核質中,轉錄很少幾種基因如tRNA基因,以及5SrRNA基因。有些重復順序如Alu順序可能也由這種酶轉錄。

H. 原核生物的轉錄的酶

原核生物沒有內含子,dna復制和轉錄相對較容易也比較簡單,調控幾乎完全由基因上游的rna聚合酶結合位點控制;
而真核生物由於內含子的存在,有了「可變剪接」的可能,內含子也可以調控部分dna合成的問題,比如針對環境變化調整轉錄出的蛋白質的結構、組成等;
另外,真核原核生物的核糖體也是不一樣的,其中蛋白質和核糖體rna都有顯著的區別。原核生物在擬核區發生轉錄,而真核生物則在細胞核內。

I. 轉錄是指什麼主要場所是哪裡轉錄所需要的酶是什麼

轉錄是遺傳信息從DNA流向RNA的過程。即以雙鏈DNA中的確定的一條鏈(模板鏈用於轉錄,編碼鏈不用於轉錄)為模板,以A,U,C,G四種核糖核苷酸為原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的過程。
簡單地說,轉錄是以DNA為模板,合成RNA的過程。
真核生物RNA的轉錄是在細胞核內進行。轉錄的場所是「細胞核」。
原核生物RNA的轉錄是在細胞質中進行。轉錄的場所是「細胞質」。
轉錄所需要的酶是「RNA聚合酶」。

J. 原核生物的RNA聚合酶的特點

原核生物轉錄需要RNA聚合酶.原核生物的RNA聚合酶由多個亞基組成:α2ββ'稱為核心酶,轉錄延長只需核心酶即可.α2ββ'σ稱為全酶,轉錄起始前需要σ亞基辨認起始點,所以全酶是轉錄起始必需的.真核生物RNA聚合酶有RNA-polⅠ、Ⅱ、Ⅲ三種,分別轉錄45s-rRNA; mRNA(其前體是hnRNA);以及5s-rRNA、snRNA和tRNA. 亞基 功能
α 決定哪些基因被轉錄
β 與轉錄全過程有關(催化)
β' 結合DNA模板
σ 辨認起始點
ω 未知

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