‘壹’ 原核生物的rna聚合酶有几种
在细菌等原核生物中,相同的RNA聚合酶催化三种RNA的合成:信使RNA (mRNA)、核糖体RNA (rRNA)及转运RNA (tRNA)。
细胞RNA聚合酶是相对大的分子。 细菌RNA聚合酶是相对大的分子。核心酶有5个亚基(~400 kDa):核心酶有5个亚基(~400 kDa):
α 2 :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。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。但是它在耻垢分枝杆菌中似乎是提供保护功能予β'亚基。
为着与启动子的特定区域结合,核心酶须有其他亚基,称为σ。为着与启动子的特定区域结合,核心酶须有其他亚基,称为σ。 σ因子大大减低RNA聚合酶与非特定的DNA的关系,视乎σ因子本身而增加对某些启动子区域的独特性。 σ因子大大减低RNA聚合酶与非特定的DNA的关系,视乎σ因子本身而增加对某些启动子区域的独特性。所以完整的全酶有着6个亚基:α 2 、β、β'、σ及ω(~480 kDa)。所以完整的全酶有着6个亚基:α 2 、β、β'、σ及ω(~480 kDa)。 RNA聚合酶的结构就有一个长约55Å(即5.5奈米)的沟道及直径为25Å(2.5奈米)。 RNA聚合酶的结构就有一个长约55Å(即5.5奈米)的沟道及直径为25Å(2.5奈米)。这个沟道正好适合20Å(2奈米)的DNA双股。这个沟道正好适合20Å(2奈米)的DNA双股。 55Å的长度可以接受16核苷酸。 55Å的长度可以接受16核苷酸。
‘贰’ 原核RNA聚合酶中的催化亚基是什么
原核生物的RNA聚合酶
细菌中只发现一种RNA聚合酶,能催化mRNA,tRNA和rRNA等的合成,研究得比较清楚的是大肠杆菌(E
coli)的RNA聚合酶。
(一)大肠杆菌RNA聚合酶的组成
大肠杆菌RNA聚合酶的分子量约450kDa,由四种5个亚基(α2ββ′σ)组成全酶(holoenzyne),σ亚基与全酶疏松结合,在胞内、外均容易从全酶中解离,解离后的部分(α2ββ′)称为核心酶(core
enzyme)。通过利福霉素等抑制转录的实验研究,对转录酶各亚基的功能已有一定的认识:α亚基可能参与全酶的组装及全酶识别启动子,从而决定哪些基因可转录;β亚基与底物(NTP)及新生RNA链结合;β′亚基与模板DNA结合;β和β′亚基组成酶的活性中心,通过DNA的磷酸基团与核心酶的碱性基团间的非特异性吸附作用,核心酶能与模板DNA非特异性松驰结合;σ亚基的功能是识别启动子,辩认转录起始点,但不能单独与DNA模板结合,当它与核心酶结合时,可引起酶构象的改变,从而改变核心酶与DNA结合的性质,使全酶对转录起始点的亲和力比其他部位高4个数量级,在转录延长阶段,σ亚基与核心酶分离,仅由核心酶参与延长过程。因此,σ亚基实际上被认为是一种转录辅助因子,因而称为σ因子(σfactor)。
(二)σ因子
生物体在生命周期的不同阶段或在内、外环境有所变化时,其基因表达有一定的时、空顺序,以适应生长、发育及环境变化的需要。RNA聚合酶的活性是决定基因表达的重要一环。而σ因子是RNA聚合酶识别及结合启动子的亚基,原核生物中所有RNA的转录都由同一种RNA聚合酶催化,在生命周期的不同阶段或不同环境下,这个酶如何识别所有转录单位的启动子,是由识别启动子的σ因子来完成的。
基因启动子
-35和-10区的共有序列是σ因子识别的位点,不同的σ因子能识别的共有序列可以完全不同。
‘叁’ 简述原核生物rna聚合酶的结构及各亚基的功能
RNA聚合酶全酶形式为α2ββ’δ,共5个亚基.
α亚基与RNA聚合酶的四聚体核心(α2ββ’)的形成有关;
β亚基含有核苷三磷酸的结合位点;
β’亚基含有与DNA模板的结合位点;
δ因子只与RNA转录的起始有关,与链的延伸没有关系,一旦转录开始,δ因子就被释放,而链的延伸则由四聚体核心酶(core enzyme)催化.所以,δ因子的作用就是识别转录的起始位置,并使RNA聚合酶结合在启动子部位.
‘肆’ 简述原核生物RNA聚合酶各组成部分的主要功能
RNA聚合酶分三类。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,转录rRNA顺序。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
RNA聚合酶几种基因如tRNA基因如5SrRNA基因。有些重复顺序如Alu顺序可能也由这种酶转录。上面提到的“TATA”框又称Goldberg
–Hogness顺序,是RNA聚合酶Ⅱ的接触点,是这种酶的转录单位所特有的。它在真核生物的转录基因的5’端一侧,在转录起点上游20至30个核苷酸之间有一段富含AT的顺序。如以转录起始点为0,则在-33到27个核苷酸与-27至21核苷酸之间,有一个“TATA”框。一般是7个核苷酸。原核生物中也类似“TATA”框的结构。RNA聚合酶作用在“TATAAT”(Pribnow)盒和“TTGA-CA”框附近
‘伍’ 简述原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶有何不同
1、种类不同
原核细胞:细胞内只有一种RNA聚合酶,负责核查3种RNA。
真核细胞:细胞核内有RNA聚合酶I、II和III3种。
2、组成不同
原核细胞:RNA聚合酶的全酶由5种亚基(α2ββ′δω)组成,还含有2个Zn原子。
真核细胞:RNA聚合酶通常由4~6种亚基组成,并含有Zn²⁺。
3、功能不同
原核细胞:主要靠RNA聚合酶本身识别启动子。
真核细胞:不同的RNA聚合酶有不同的启动子,比原核细胞启动子更加复杂和多样,RNA聚合酶无法识别启动子,要靠转录因子识别启动子。
‘陆’ 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