原核转录-酶,步骤,意义

  • 转录是一个过程,通过它,信息在一条链DNA被复制到一个新的信使分子中核糖核酸(mRNA)。
  • 在原核生物中,转录分为起始、延伸和终止三个阶段。

酶(s)

  • RNA是由含有多个多肽亚基的单个RNA聚合酶合成的。
  • 大肠杆菌, RNA聚合酶有两个亚基:α,一个β,一个β '和一个ω和σ (α2ββ ' ωσ)。这种完整的酶称为全酶。
  • σ亚基可与其他亚基分离,形成一种称为核心酶的形式。

原核转录的步骤

起始阶段

在起始阶段,RNA聚合酶识别DNA上一个特定的位置,位于将要转录的基因上游,称为a启动子站点然后在局部解开DNA。

启动子和启动

  • 该全酶与40-60 bp大小的启动子区域结合,然后启动下游短距离的转录(即3到启动子)。
  • 在启动子内有两个6碱基对序列,对启动子功能特别重要。
  • 它们在物种之间是高度保守的。
  • 按照惯例,将转录序列的第一个核苷酸称为+1,这两个启动子元件位于转录起始点上游的-10和-35位置,分别约为10和35 bp。
  • 因为这个元素是由Pribnow发现的,所以也被称为Pribnow box。它是RNA聚合酶σ因子相互作用的重要识别位点。
  • -35序列具有一致性TTGACA并且在转录起始阶段的DNA解链中起重要作用。
  • RNA聚合酶不需要引物就能开始转录;与启动子位点结合后,RNA聚合酶直接开始转录。

伸长阶段

  • 转录起始后,σ因子从转录复合物中释放出来,离开核心酶(α2 ββω),继续RNA转录的延伸。
  • 核心酶包含聚合催化位点,可能在β亚基内。
  • RNA转录本中的第一个核苷酸通常是pppG或pppA。
  • 然后RNA聚合酶以四种5-三磷酸核糖核酸苷(ATP, CTP, GTP, UTP)为前体,在5 '→3 '方向合成RNA。
  • 生长中的RNA链末端的3- oh攻击进入的5-三磷酸核糖核苷的α磷酸基团,形成一个3 ' 5 '磷酸二酯键。
  • 由RNA聚合酶、DNA模板和新的RNA转录本组成的复合物称为a三元复合(即三种成分)和处于转录过程中的未缠绕DNA区域被称为转录泡。
  • RNA转录本与模板链形成一个短暂的RNA - DNA混合螺旋,但随着转录的进行,它会脱离DNA。
  • DNA在转录泡之前展开,在转录复合物通过之后,DNA开始倒带。
  • 因此,在延伸过程中,RNA聚合酶以反义(-)链DNA为模板,合成互补的RNA分子。
  • 产生的RNA与非模板链具有相同的序列,称为意义(+)链(或编码链),只是RNA含有U而不是T。
  • 在细菌染色体的不同位置,有时一条链被用作模板,有时另一条,这取决于哪条链是相关基因的编码链。
  • 通过启动子位点的存在,可以确定作为RNA聚合酶模板的正确链。

终止阶段

  • 转录继续进行,直到到达终止序列。
  • 最常见的终止信号是一个回文富含gc的区域,然后是at丰富序列。
  • 由DNA回文生成的RNA是自互补的,因此碱基对内部形成一个发夹结构,富含GC碱基对,后面跟着四个或更多的U残基。
  • 然而,并不是所有的终止位点都具有这种发夹结构。那些缺乏这种结构的细胞需要一种额外的蛋白质,叫做ρ,以帮助识别终止位点并停止转录。
  • 因此,RNA聚合酶遇到终止信号并停止转录,释放RNA转录并从DNA中分离。

原核转录-酶,步骤,意义

RNA加工

  • 在原核生物中,由蛋白质编码基因转录的RNA(信使RNA, mRNA),在翻译之前很少或不需要修饰。
  • 许多mRNA分子甚至在RNA合成完成之前就开始被翻译。
  • 然而,由于核糖体RNA (ribosomal RNA, rRNA)和转移RNA (transfer RNA, tRNA)是作为前体分子合成的,因此需要进行转录后处理。

意义

  • DNA的转录是调控基因表达的一种方法。
  • 它发生在蛋白质翻译的准备过程中,也是蛋白质翻译所必需的。

参考文献

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  3. Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl, D.(2015)。《布罗克微生物生物学》(第十四版)。波士顿:皮尔森。
  4. http://www.biologydiscussion.com/rna/transcription/transcription-in-prokaryotes-and-eukaryotes-with-diagram/15546

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