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原核生物的转录需要什么酶

发布时间:2022-08-01 05:27:34

A. 参加原核生物DNA复制转录过程有关的酶类 蛋白质因子有哪些

复制的过程和参与酶及因子

复制的过程分四个阶段。第一阶段,亲代DNA分子超螺旋的构象变化及双螺旋的解链,将复制的模板展现出来。第二阶段为复制的引发阶段,有引物RNA进行5′~3′方向的合成。第三阶段为DNA链的延长,在引物RNA合成基础上,进行DNA链的5′~3′方向合成,前导链连续地合成出一条长链,随从链合成出冈崎片段。去除RNA引物后,片段间形成了空隙,DNA聚合酶作用使各个片段靠近。在连接酶作用下,各片段连接成为一条长链。第四阶段为终止阶段,复制叉行进到一定部位就停止前进,最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子,到此复制过程就完成了。

螺旋的松弛与解链 包括超螺旋的构象变化及双螺旋的解链,参与者主要为拓扑异构酶、解链酶及单链结合蛋白等。

DNA聚合酶

在原核生物及真核生物,DNA聚合酶有几种类型。

(1)原核生物大肠杆菌DNA聚合酶

1)DNA聚合酶Ⅰ。在随从链合成时,先合成了许多冈崎片段,而后由于RNA引物的去除形成了空隙,此时DNA PolⅠ它催化聚合反应,延长了各个片段,从而填补了片段间的间隙,使以上片段得以靠近,为片段连接成长链创造了条件。所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填补随从链片段间空隙上发挥作用。

DNA PolⅠ还具有3′→5′外切酶活性可识别并去除错误的碱基。这种活性在DNA复制中起了校对功能。DNA PolⅠ的校对活性对DNA复制的准确性起着重要作用。
DNA PolⅠ还具有5′→3′外切酶活性。5′→3′外切酶活性也有修正错误的功能,补充其3′→5′外切酶修正错误的作用。例如紫外照射产生的嘧啶二聚体,就是在其5′→3′切酶作用下切除的。

DNA Pol Ⅲ结构中不对称的二聚体,同时分别催化着前导链和随从链的合成。

DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性,所以对于DNA复制也有校对的功能,可停止加入或除去错误的核苷酸然后继续加正确的核苷酸。因此,DNA PolⅢ配合DNAPolI可将复制的错误率大大地降低,从10-4降为10-6或更少。 当此片段接近前方的片段时,由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物,造成了片段间的空间;继而DNA PolI催化进行5′→3′方向的聚合作用,填补了片段间的空隙。
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
+

+

+
+

+

-
+
+

+

体外链延长速度(核苷酸/分)
600
30
9000

分子数/细胞
400
不详
10~20

功能
修复合成

去除引物填补空隙

校对
不详
复制

校对
(2)真核生物DNA聚合酶。 真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五种。

真核生物的DNA复制是在DNA聚合酶α与DNA聚合酶δ互配合下催化进行的,还有一些酶及蛋白质因子参与反应。DNA Polα与引发酶共同起引发作用,然后由DNA Polδ催化前导链及随从链的合成。DNA Polγ是线粒体中DNA复制酶。

DNA Polδ及ε均有外切酶活性,因此也有编辑功能,校正复制中的错误。它们的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五种。

酶活性
5′→3′聚合作用

3′→5′外切作用
α
β
γ
δ
ε

+
-
+
-
+
+
+
+
+
+

细胞内定位

功能


复制、引发


修复
线粒体

复制


复制


复制
真核生物DNA的复制特点
真核生物中复制进行的速度约为50个核苷酸/秒,仅为原核生物的1/10,但真核生物染色体上DNA复制起始点有多个,因此可以从几个起始点上同时进行复制。

三 修复
(一)DNA复制过程中的校正修复

DNA复制过程中会发生错误的,这可以由DNA聚合酶来修正错误。在大肠杆菌DNA复制过程中,如果有错误核苷酸掺入,DNA聚合暂时停止催化聚合作用,而是由DNA PolⅠ或 Pol的Ⅲ 3′→5′外切酶活性切除错误的碱基,然后继续再催化正确的聚合作用。真核生物DNA Polδ也具有此种校对作用。所以DNA聚合酶的校对作用是DNA复制中的修复形式,可使错配率下降至10-6。

其他能够保证DNA复制准确性的机制在于:

(1)以亲代DNA为模板,按碱基互补配对方式进行DNA复制。

(2)细胞内DNA错配修复机制,可使错配减少至10-9以下。

(二)DNA的损伤修复

修复是指针对已发生了的缺陷而施行的补救机制,DNA的修复机制的有数种方式,有光修复、切除修复、重组修复、SOS修复等,其中以切除修复最为重要。

1光修复
通过光修复酶催化而完成的,仅需300-600nm波长照射即可活化,普遍存在于各种生物,人体细胞中也有发现。通过此酶作用,可使环丁基二聚体分解为原来的非聚合状态,DNA完全恢复正常。

2切除修复 切除修复是指对DNA损伤部位先行切除,继而进行正确的合成,补充被切除的片段。大肠杆菌有两种切除修复方式。

3重组修复 当DNA分子的损伤面较大,还来不及修复完善就进行复制时,损伤部位因无模板指引,复制出来的新子链会出现缺口,这时,就靠重组蛋白recA的核酸酶活性将别一股健康的母链与缺口部分进行交换,以填补缺口。

4 SOS修复 指DNA损伤时,应急而诱导产生的修复作用,称为SOS修复。在正常情况下,修复蛋白的合成是处于低水平状态的,这是由于它们的mRNA合成受到阻遏蛋白的抑制。

B. 转录需要哪些酶的参与和这些酶的作用

转录需要RNA聚合酶的参与,这些酶的作用是催化RNA合成。

在原核生物转录的过程中只有一种RNA聚合酶,催化所有RNA的合成。

在真核生物中则有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三种不同酶。RNA聚合酶Ⅰ存在于细胞核内,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前体,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聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体,完成转录起始、延伸、终止等过程。生成的mRNA携有的密码子,进入核糖体后可以实现蛋白质的合成。

转录仅以DNA的一条链作为模板,被选为模板的单链称为模板链,亦称无义链;另一条单链称为非模板链,即编码链,因编码链与转录生成的RNA序列一致,所以又称有义链。

(2)原核生物的转录需要什么酶扩展阅读 :

转录时,细胞通过碱基互补的原则来生成一条带有互补碱基的mRNA,通过它携带密码子到核糖体中可以实现蛋白质的合成。与DNA的复制相比,转录有很多相同或相似之处,亦有其自己的特点。

转录中,一个基因会被读取并复制为mRNA。就是说,以特定的DNA片段作为模板,以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂,合成前体mRNA。

在体内,转录是基因表达的第一阶段,并且是基因调节的主要阶段。转录可产生DNA复制的引物,在反转录病毒感染中也起到重要作用。

转录仅以DNA的一条链作为模板。被选为模板的单链叫模板链,又称信息链、无义链;另一条单链叫非模板链,又称编码链,有义链。DNA上的转录区域称为转录单位(transcription unit)。

RNA聚合酶合成RNA时不需引物,但无校正功能。

转录组测序具有以下优势:

(1)可以直接测定每个转录本片段序列、单核苷酸分辨率的准确度,同时不存在传统微阵列杂交的荧光模拟信号带来的交叉反应和背景噪音问题;

(2)灵敏度高,可以检测细胞中少至几个拷贝的稀有转录本;

(3)可以对任意物种进行全基因组分析,无需预先设计特异性探针,因此无需了解物种基因信息,能够直接对任何物种进行转录组分析,同时能够检测未知基因,发现新的转录本,并准确地识别可变剪切位点及cSNP,UTR区域。

(4)检测范围广,高于6个数量级的动态检测范围,能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本。

RNA的降解严重影响测序的质量,RNA降解后,加入poly-A后无法捕获纯化mRNA,因此,随机引物反转录无法得到全部的cDNA,导致测序结果出现明显的3‘-和5’-偏向。

文库中的poly-A多聚物的存在会对测序信号产生干扰,影响测序结果的准确性;同时由于转录组中转录本的丰度不一致,实验前需要对样本进行均一化处理,否则高丰度的表达基因会掩盖低丰度表达基因,导致寻找新基因失败或者是获得大量无意义的重复序列。

C. 原核生物参与转录起始的酶是什么

原核生物只用一种RNA聚合酶来转录不同类型的RNA,其核心酶有5个亚基(~400 kDa):
α2:这两个α亚基组合成酶及辨认调节因子。每个亚基有两个区,αC末端区及αN末端区,分别与启动子结合及与聚合酶的其他部份结合。
β:有着聚合酶的活动,负责催化RNA的合成。
β':与DNA结合。
ω:还未清楚它的功能。但是它在耻垢分枝杆菌中似乎是提供保护功能予β'亚基。

还有一个识别启动子特定DNA序列的σ亚基。
因此细菌RNA聚合酶的全酶包括6个亚基,共同参与转录起始。

D. 原核生物转录所需的酶,有何作用,其结构组成如何

就是将细胞核中的DNA转录成MRNA呀! 结构是蛋白质组成咯!

E. 真核生物与原核生物转录过程中是否需要解旋酶

真核生物和原核生物转录过程都不需要解旋酶,因为转录所需的RNA聚合酶具有解旋的功能.

F. 细胞核转录过程中需要哪些酶

双链dna,dna解旋酶,游离的核糖核苷酸,rna聚合酶。
转录是在细胞核内进行的,是以dan双链中的一条链为模板,合成mran的过程。
①dna双链解开,dna双链的碱基得以暴露。
②游离的核糖核苷酸随机的与dna链上的碱基碰撞,当喝汤核苷酸和减记互补时,两者以氢键结合。
③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mrna分子上。
④合成的mrna从dna链上释放。而后,dna双链恢复。

G. 原核生物参与转录起始的酶是什么

原核生物参与转录起始的酶是RNA、聚合酶全酶。

RNA聚合酶(RNApolymerase),或称核糖核酸聚合酶,是以一条DNA链或RNA为模板,三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。因为在细胞内与基因DNA的遗传信息转录为RNA有关,所以也称转录酶。它是一种非常重要的酶,且可在所有生物、细胞及多种病毒中可见。

作用:

RNA聚合酶(RNApolymerase)的作用是转录RNA。有的RNA聚合酶有比较复杂的亚基结构。如大肠杆菌RNA聚合酶有四条多肽链,另有一个促进新RNA分子合成的σ因子,因此它的组成的是α2ββσ。这种结构称为全酶(holoenzyme),除去了σ因子的酶称为核心酶。噬菌体RNA聚合酶则没有亚基。

RNA聚合酶真核生物的RNA聚合酶分三类。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,转录除5S rRNA以外的rRNA序列。RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中,转录大多数基因,需要“TATA”框。RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中,转录很少几种基因如tRNA基因,以及5SrRNA基因。有些重复顺序如Alu顺序可能也由这种酶转录。

H. 原核生物的转录的酶

原核生物没有内含子,dna复制和转录相对较容易也比较简单,调控几乎完全由基因上游的rna聚合酶结合位点控制;
而真核生物由于内含子的存在,有了“可变剪接”的可能,内含子也可以调控部分dna合成的问题,比如针对环境变化调整转录出的蛋白质的结构、组成等;
另外,真核原核生物的核糖体也是不一样的,其中蛋白质和核糖体rna都有显着的区别。原核生物在拟核区发生转录,而真核生物则在细胞核内。

I. 转录是指什么主要场所是哪里转录所需要的酶是什么

转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以A,U,C,G四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。
简单地说,转录是以DNA为模板,合成RNA的过程。
真核生物RNA的转录是在细胞核内进行。转录的场所是“细胞核”。
原核生物RNA的转录是在细胞质中进行。转录的场所是“细胞质”。
转录所需要的酶是“RNA聚合酶”。

J. 原核生物的RNA聚合酶的特点

原核生物转录需要RNA聚合酶.原核生物的RNA聚合酶由多个亚基组成:α2ββ'称为核心酶,转录延长只需核心酶即可.α2ββ'σ称为全酶,转录起始前需要σ亚基辨认起始点,所以全酶是转录起始必需的.真核生物RNA聚合酶有RNA-polⅠ、Ⅱ、Ⅲ三种,分别转录45s-rRNA; mRNA(其前体是hnRNA);以及5s-rRNA、snRNA和tRNA. 亚基 功能
α 决定哪些基因被转录
β 与转录全过程有关(催化)
β' 结合DNA模板
σ 辨认起始点
ω 未知

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