RNA聚合酶是否有解旋的作用
转录怎样解旋
转录需要解旋酶吗>在真核细胞中,RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用,而需要与其他转录因子共同协作,有些辅助功能的转录因子就是解旋酶。
以反式作用影响转录的因子可统称为转录因子(transcription factors, TF)。
RNA聚合酶是一种反式作用于转录的蛋白因子。
在真核细胞中RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用,而需要与其他转录因子共同协作。
与RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相应的转录因子分别称为TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ,对TFⅡ研究最多。
表19-2列出真核基因转录需要基本的TFⅡ。
表19-2RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子转录因子分子量(kD) 功能TBP 30 与TATA盒结合TFⅡ-B 33 介导RNA聚合酶Ⅱ的结合TFⅡ-F 30,74 解旋酶TFⅡ-E 34,37 ATP酶TFⅡ-H 62,89 解旋酶TFⅡ-A 12,19,35 稳定TFⅡ-D的结合TFⅡ-I 120 促进TFⅡ-D的结合以前认为与TATA盒结合的蛋白因子是TFⅡ-D,后来发现TFⅡ-D实际包括两类成分:与TATA盒结合的蛋白是TBP(TATAbox binding protein),是唯一能识别TATA盒并与其结合的转录因子,是三种RNA聚合酶转录时都需要的;其他称为TBP相关因子(TBP associated factors TAF),至少包括8种能与TBP紧密结合的因子。
转录前先是TFⅡ-D与TATA盒结合;继而TF Ⅱ-B以其C端与TBP-DNA复合体结合,其N端则能与RNA聚合酶Ⅱ亲和结合,接着由两个亚基组成的TFⅡ-F加入装配,TFⅡ-F能与RNA聚合酶形成复合体,还具有依赖于ATP供给能量的DNA解旋酶活性,能解开前方的DNA 双螺旋,在转录链延伸中起作用。
这样,启动子序列就与TFⅡ-D、B、F及RNA聚合酶Ⅱ结合形成一个“最低限度”能有转录功能基础的转录前起始复合物(pre intitiation complex, PIC),能转录mRNA。
rna聚合酶的功能
rna聚合酶的功能RNA聚合酶是一类重要的酶,负责将DNA模板转录成RNA分子。
它在生物体内具有多种重要功能,下面将详细介绍RNA聚合酶的功能。
1. 促进转录过程:RNA聚合酶能够识别DNA序列上的启动子区域,并将其转录成RNA链。
这个过程包括DNA序列的解旋和RNA链的合成,RNA聚合酶起到了关键的催化作用。
它在将DNA序列解旋成两个单链的过程中,通过识别启动子区域的序列,稳定地结合到DNA上,并将RNA链逐渐地合成出来。
2. 确保准确复制:RNA聚合酶在复制过程中能够准确地合成RNA链,保证了DNA信息的准确复制。
它具有高度的专一性,只在相应的基因区域转录RNA链,而不会在其他地方合成RNA。
此外,它具有高度的选择性,能够区分A、T、C和G四种核苷酸,确保在RNA链合成过程中,按照准确的顺序将正确的核苷酸加入。
3. 调节基因表达:RNA聚合酶不仅能转录生成mRNA(信使RNA),还能转录生成tRNA(转运RNA)和rRNA(核糖体RNA)。
mRNA是基因表达的直接产物,tRNA在蛋白质合成过程中起到连接氨基酸的作用,rRNA则是核糖体的组成部分。
通过控制RNA聚合酶的活性和选择性,生物体能够调节基因的表达水平,从而对环境变化作出适应。
4. 修复损伤DNA:RNA聚合酶在DNA损伤修复过程中也发挥重要作用。
当DNA发生损伤时,细胞会通过一系列复杂的修复机制来修复损伤的DNA。
其中一种修复机制是通过RNA聚合酶合成RNA链,形成DNA-RNA复合体。
这个复合体能够吸引其他修复酶,将损伤的DNA修复回来。
综上所述,RNA聚合酶在生物体内具有多种重要功能。
它起到了转录过程的关键催化作用,确保了DNA信息的准确复制。
此外,RNA聚合酶还能够通过调节基因的表达水平,帮助生物体适应环境变化。
最后,它也参与到DNA损伤的修复过程中,保证了细胞的基因组稳定性。
2021届高考生物一轮复习知识点专题25 基因的表达【含解析】
2021届高考生物一轮复习知识点专题25 基因的表达一、基础知识必备(一)遗传信息的转录和翻译1、遗传信息的转录(1)概念在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程DNA解旋→原料与DNA碱基互补并通过氢键结合→RNA新链的延伸→合成的RNA从DNA链上释放→DNA复旋。
2、遗传信息的翻译(1)概念游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)过程①mRNA进入细胞质与核糖体结合后,携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子,原占据位点1的tRNA离开核糖体,核糖体移动,使占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
⑤重复步骤2、3、4,直至核糖体读取到mRNA的终止密码子,翻译才终止。
(二)染色体、基因、DNA和脱氧核苷酸相互之间的关系1.四者关系图2、四者关系分析关系内容基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸,这些脱基因与脱氧核苷酸氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA 基因是具有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体基因与生物性状基因是遗传物质结构和功能的基本单位,特定的基因控制相应的性状染色体主要由DNA和蛋白质构成。
通常情况下一条染色体上含有1个DNA分子, DNA与染色体染色体是DNA的主要载体四者之间数量关系1条染色体→1个或2个DNA分子→许多个基因→成百上千个脱氧核苷酸四者之间层次关系脱氧核苷酸→基因→DNA分子→染色体(三)基因的功能1、基因的功能:通过复制传递遗传信息;通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。
2.中心法则(1)提出者:克里克。
高中生物学中与DNA有关的6类酶
高中生物学中与DNA有关的6类酶(1 山东省东营市河口区一中山东东营2572002 安徽省宣城市第三中学安徽宣城242000)摘要高中生物学中涉及到与DNA 有关的6类酶:DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、逆转录酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶。
通过查阅文献,对这6类酶的有关知识作一综述,并提出了相应教学建议,以期对同行的教学起到帮助作用。
关键词DNA酶解旋酶DNA聚合酶逆转录酶限制酶DNA连接酶1 DNA酶DNA酶,也称脱氧核糖核酸酶,是水解DNA中磷酸二酯键,生成低级多核苷酸或单核苷酸的磷酸二酯酶[1]。
其中能够水解DNA分子内磷酸二酯键的酶又称为DNA内切酶,如DNA酶I(DNase I),DNA酶II(DNase II)等;而从DNA链的一端逐个水解下核苷酸的酶称为DNA外切酶,如牛脾磷酸二酯酶和蛇毒磷酸二酯酶等非专一性核酸酶(底物也可为RNA)。
在DNase I的作用下,DNA 被水解成3′端为游离羟基,5′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸,其平均长度为4个脱氧核苷酸残基。
在DNase II的作用下,DNA被水解成5′端为游离羟基,3′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸,平均长度约6个核苷酸残基。
牛脾磷酸二酯酶可从DNA的5′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键,蛇毒磷酸二酯酶可从DNA的3′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键[2]。
人教版高中生物必修2教材中,艾弗里等“证明DNA是遗传物质” 的经典实验就用到了DNA酶。
在该酶作用下,载有S型肺炎双球菌荚膜遗传信息的DNA被分解破坏,无法将R型菌转化成S型,从而进一步证明了DNA是转化因子。
2 解旋酶DNA分子的许多生物学功能都需要解开双链才能执行,而解旋酶就能通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
解旋酶每解开一对碱基,需要水解2分子ATP。
分解ATP的活性依赖于单链DNA 的存在。
如果双链DNA中有单链末端或缺口,则解旋酶可以首先结合在这一部分,然后逐步向双链方向移动。
高中生物第六单元 遗传的物质基础学案-基因的表达 (1)
基因的表达【必备知识梳理】一、RNA的结构和种类二、遗传信息的转录1.概念:在细胞核中,通过以DNA的一条链为模板合成的过程。
2.场所:主要是,在、中也能发生转录过程。
3.产物:、、。
4.过程(以mRNA为例)三、遗传信息的翻译1.概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以为模板合成具有一定氨基酸顺序的的过程。
2.场所:。
3.过程:归纳总结复制、转录和翻译的比较四、中心法则1.提出者:。
2.补充后的内容图解五、基因表达产物与性状的关系1.直接控制途径(用文字和箭头表示)基因生物体的性状(完善实例分析如下)2.间接控制途径(用文字和箭头表示)基因生物体的性状(完善实例分析如下)(1)白化病致病机理图解(2)豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解六、基因的选择性表达与细胞分化1.生物体多种性状的形成,都是以为基础的,同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的,但各不相同。
2.在不同类型的细胞中,表达的基因可分为以下两类(1)在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持所必需的,如、等。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因,如、等。
七、表观遗传八、基因与性状的关系在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。
生物体的有些性状是由个基因决定的,如人的身高;一个基因也可以影响个性状,如水稻的Ghd7基因不仅参与开花的调控,还对水稻的生长、发育和产量都有重要作用;生物体的性状还受环境条件的影响。
【考点能力提升】考点一遗传信息的流动,遗传信息可以从DNA流向RNA遗传信息的转录是指在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程需要解旋酶吗?(2)一个DNA分子上的所有基因都同时转录吗?它们的模板链都相同吗?(3)转录形成RNA时有没有方向性?,实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。
转录过程需要解旋酶吗?
转录过程需要解旋酶吗?
前些天遇到这样⼀题:
u DNA复制和转录的共同点是()
①均需要酶和模板的参与②均需要解旋酶的作⽤
③均遵循碱基互补配对原则④均以脱氧核苷酸为原料
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
(题⽬来⾃北京市海淀区2012年1⽉⾼三期末⽣物试卷,正确答案 A)
在⼀般理解中,转录过程也需要DNA分⼦解旋,故也需要“解旋酶”的作⽤,这似乎顺理成章,理所当然!但选项中②③组合却错的,什么回事呢?查了百度,有这样的解释:
在DNA复制时,⾸先需要将两条链解开,DNA聚合酶才能将它们作为模板,合成出各⾃的互补链,从⽽以半保留的⽅式形成两个⼦代分⼦。
⽽转录时⽆需将DNA双链完全解开,RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链(即解链仅发⽣在与RNA聚合酶结合的部位),并以其中⼀条链为有效的模板,在其上合成出互补的RNA链,DNA经转录后仍以全保留的⽅式保持双螺旋。
所以说,转录时也需要解链(解旋),但此功能被RNA聚合酶所承担。
看来我们解题,有时不能以我们有限的知识去进⾏确定的推测,⽽需要了解更多的知识、进⾏更多的论证!。
RNA合成和转录的生物化学过程
RNA合成和转录的生物化学过程在细胞内,RNA的合成和转录是一种重要的生物化学过程。
RNA合成是指通过转录过程将DNA的基因信息转录成RNA分子的过程。
转录是一个精确而复杂的过程,涉及到多个酶和蛋白质的协同作用。
本文将详细探讨RNA合成和转录的生物化学过程。
RNA合成起始于染色体上特定的DNA区域,这些区域称为基因。
转录的第一步是由RNA聚合酶酶链引导,该链识别并结合到基因的启动子区域。
启动子是一个特殊的DNA序列,众多的蛋白质与之相互作用来形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成标志着转录的开始。
RNA聚合酶在DNA模板上开始移动,会将DNA解旋,并在模板链上合成RNA链。
这个过程中,RNA聚合酶会按照DNA模板的互补碱基配对原则,选择正确的核苷酸进行合成。
这些核苷酸在合成过程中会与RNA链的末端进行磷酸二酯键形成,从而延长RNA链。
RNA聚合酶在完成RNA链的合成之后,会继续沿着DNA模板链上移动,直到遇到终止信号。
终止信号是一个特定的DNA序列,当RNA聚合酶识别到该序列时会停止合成RNA链。
此时,RNA聚合酶与转录产物会分离,而DNA模板则会重新盘旋成双螺旋结构。
通过转录,DNA的基因信息被转录成了RNA分子,这个过程在细胞内进行了调控和调整,以确保每个细胞只合成所需的RNA。
转录后,转录产物被称为前体RNA (pre-mRNA)。
然而,在前体RNA成熟之前,还需要进行剪接和修饰。
剪接是前体RNA分子中非编码区域(即内含子)的去除和编码区域(即外显子)的连接。
这个过程通过剪接体复合物中的多个蛋白质和RNA分子的协同作用来完成。
剪接是一个高度精确的过程,它可以使同一个基因编码出多个不同的蛋白质。
修饰是指通过添加或去除特定的化学基团来改变前体RNA的结构和功能。
修饰包括甲基化、腺苷酸拣选、磷酸化等,这些修饰可以影响RNA的翻译过程和稳定性。
在转录和修饰过程完成后,前体RNA被进一步加工,形成成熟的RNA分子。
2021届高三高考生物一轮复习专题19 基因的表达(练)【含答案】
专题19 基因的表达1.(2019·河南平顶山·期末)图甲、乙为真核细胞的细胞核内两种生物大分子的合成示意图,下列叙述正确的是()A.洋葱鳞片叶表皮细胞既能进行甲过程,又能进行乙过程B.某些DNA片段从来不会发生乙过程C.图甲表示DNA复制,复制有多个起点并且是边解旋边连续复制D.图乙说明DNA所有区域的两条链都可以被转录【答案】B【解析】A、在洋葱表皮细胞高度分化,已不再分裂,所以细胞中不能进行甲过程,只能进行乙过程,A错误;B、某些DNA片段没有遗传效应,不能转录,B正确;C、据图分析可知:图甲表示DNA复制,复制是从多个起点开始的,而且边解旋边复制,但不连续,C错误;D、图乙说明DNA特定区域的一条链可以被转录,D错误。
2.(2018·陕西渭滨·期末)DNA复制、转录、翻译的原料、主要场所及遵循的碱基互补配对原则依次分别为()①脱氧核苷酸②核糖核苷酸③氨基酸④细胞核⑤细胞膜⑥核糖体⑦A与T配对、G与C配对⑧A与U配对、T与A配对、G与C配对⑨A与U配对、G与C配对A.①②③、④④⑥、⑦⑧⑨B.②①③、④⑤⑥、⑦⑧⑨C.③②①、④⑤⑥、⑦⑨⑨D.①②③、④⑤⑥、⑦⑧⑨【答案】A【解析】DNA复制形成DNA,原料是脱氧核苷酸,场所是细胞核,碱基互补配对的原则是A与T、G与C配对,转录是DNA一条链形成信使RNA,原料是核糖核苷酸,场所是细胞核,碱基互补配对的原则是A与U、T与A 、G与C配对,翻译是信使RNA与转运RNA上的碱基互补配对,形成蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,场所是核糖体,碱基互补配对的原则是A与U、G与C配对,所以A选项正确。
3.(2020·福建省连城县第一中学月考)真核生物细胞内存在着各类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来的RNA互补,形成局部双链。
由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是()A.阻断rRNA装配成核糖体B.妨碍双链DNA分子的解旋C.干扰tRNA识别密码子D.影响RNA分子的远距离转运【答案】C【解析】由于这些小分子RNA能与转录出的RNA互补,形成双链RNA,阻止了RNA的翻译过程,故C 正确,ABD错误。
rna聚合酶在转录过程中的作用
rna聚合酶在转录过程中的作用
RNA聚合酶在转录过程中起到了关键的作用。
它是一种酶类
蛋白质,能够在DNA模板上合成RNA分子。
具体来说,RNA聚合酶通过以下三个步骤完成转录过程:
1. 识别和结合DNA:RNA聚合酶能够识别和结合到DNA模
板链的起始点,这个点被称为启动子。
启动子一般位于被转录的基因的上游区域。
RNA聚合酶的结合导致DNA的双链解旋,暴露出模板链。
2. 合成RNA链:一旦RNA聚合酶与DNA结合,它会开始合
成RNA链。
RNA聚合酶根据DNA模板链,以3'端到5'端的
方向,在RNA链上逐个加入互补核苷酸。
根据DNA的碱基
序列,RNA链的合成过程与DNA的链合成过程类似,但是RNA中的脱氧核苷酸被替换成了核苷酸。
3. 终止转录:当RNA聚合酶复制到基因的终止点时,转录过
程会终止。
在一些细菌基因中,终止信号由一段特定的DNA
序列编码的RNA链形成一个结构,这个结构能够暂时阻止RNA聚合酶继续合成RNA链。
而在真核细胞中,终止信号则
由一系列蛋白质识别和招募来完成。
完成终止信号后,RNA
聚合酶会解离与DNA模板的结合,释放出合成的RNA链。
因此,RNA聚合酶在转录过程中起到了将DNA模板转录为RNA的关键催化作用。
它的活性和选择性使得RNA分子能够
在合成过程中保持与DNA模板的互补关系,从而实现基因的
表达。
DNA转录不需要单独的解旋酶
DNA转录不需要单独的解旋酶作者:张志亮来源:《中学教学参考·理科版》2013年第04期DNA转录需要还是不需要单独的解旋酶,这是目前教师和学生及资料中都很有争议的一个问题。
笔者认为,DNA转录不需要单独的解旋酶。
下面,我结合自己的理解及文献资料分析,谈几点看法。
一、教材中没提到,因此不能说DNA转录需要单独的解旋酶生物必修二“遗传与进化”中,讲DNA复制时在解旋酶的作用下把两条螺旋的双链解开,而在讲DNA转录时只提到RNA聚合酶。
有些教师类比DNA复制,说DNA转录时也要解旋酶的作用是不正确的。
二、《教师用书》及安徽卷考试说明中指明是RNA聚合酶将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开《教师用书》中指出:“基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。
”基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域,叫做启动子。
启动子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特异性结合的位点,决定了基因转录的起始位点。
RNA聚合酶与启动子结合后,在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开,使DNA解旋,形成单链区,以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了[1]。
从此处可以看出,是RNA聚合酶将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开,所以不需要单独的解旋酶。
此外,2012年普通高等学校招生全国统一考试安徽卷考试说明中指出:“DNA复制时,双链打开形成单链,需要解旋酶的帮助;RNA转录过程中,聚合酶中也有亚基担负解链功能。
”由以可以看出,RNA聚合酶中也有亚基担负解链功能,所以不需要单独的解旋酶。
三、资料文献中点明DNA转录不需要单独的解旋酶1.原核生物RNA聚合酶有直接解链功能大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的,大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、1个β亚基、1个β′亚基和1个ω亚基组成,称为核心酶。
它加上1个σ亚基后则成为聚合酶全酶(holoenzyme),相对分子质量为4.65×105。
研究发现,由β和β′亚基组成聚合酶的催化中心,它们在序列上和真核生物RNA聚合酶的两个大亚基有同源性。
RNA介导蛋白质合成过程
RNA介导蛋白质合成过程DNA是生物体内蛋白质合成的基础,然而,蛋白质的合成过程实际上是由RNA介导的。
RNA介导蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个主要步骤。
转录是指在细胞核中将DNA的信息转录成为RNA的过程。
转录的开始是由于RNA聚合酶(RNA polymerase)与DNA的启动子结合,形成一种复合物。
RNA聚合酶随后通过解旋DNA的双螺旋结构,使其中一条DNA链作为模板用于合成RNA分子。
RNA合成方向与模板链上的DNA序列相反,并且在RNA合成过程中,RNA与DNA另一条链的碱基形成互补配对。
在转录过程中,RNA聚合酶根据DNA模板上的核苷酸序列,用适应的核苷酸三磷酸(NTP)单体与RNA链进行配对。
这是一个逐个添加核苷酸的过程,直到RNA聚合酶在遇到信号序列时停止合成。
这个信号序列被称为终止子(termination sequence)。
转录结束后,产生的RNA成为前体mRNA(pre-mRNA)。
然而,在成熟的mRNA被转录出来之前,pre-mRNA需要进行剪接过程。
剪接是指将pre-mRNA中的非编码区(non-coding region)和编码区(coding region)分离的过程。
剪接过程是由剪接体(splicesosome)完成的,剪接体由snRNA和蛋白质组成。
剪接的结果是只保留编码区(exon),通过排列不同的exon,可以产生多个不同的蛋白质isoform。
在转录和剪接结束后,成熟的mRNA进入细胞浆中的核糖体,完成翻译过程。
翻译是将mRNA上的信息翻译成蛋白质的过程。
翻译发生在核糖体中,核糖体由rRNA和蛋白质组成。
翻译过程可以分为三个阶段:启动、延伸和终止。
翻译的启动是由起始子(initiation codon)引发的,起始子在mRNA的编码区域上标记了翻译的起点。
起始子一般是AUG这个密码子。
当核糖体与起始子结合时,tRNA(转运RNA)带有甲硫氨酰基(methionyl group)的一个特殊氨酸,与起始子进行互补配对。
rna聚合酶的作用机理
RNA聚合酶的作用机理
在细胞内部,RNA聚合酶扮演着关键的角色,负责将DNA模板转录成RNA分子。
这一过程是生命体系中基本的生物学过程之一,其作用机理异常复杂但又精密有序。
首先,RNA聚合酶主要通过三个主要步骤实现DNA转录成RNA的过程,包括启动、延长和终止。
在转录的启动过程中,RNA聚合酶会结合在DNA的启动子区域上,这一过程还涉及到转录因子的参与。
一旦RNA聚合酶与DNA结合,转录过程就开始,RNA聚合酶会解旋DNA的双螺旋结构,暴露出模板链。
接着,在延长过程中,RNA聚合酶在DNA模板的指导下将核苷酸单元逐个加入RNA链中,逐渐延伸RNA链。
而终止过程则是在RNA链延伸到终止密码子时,RNA聚合酶受到终止信号的指导停止转录。
值得一提的是,RNA聚合酶在这一过程中具有高度的特异性。
它可以从几千个核开关中准确地选择启动子,并根据需要转录特定的基因序列。
这种高度特异的活性使得RNA聚合酶在细胞内部扮演着不可或缺的角色。
此外,RNA聚合酶的作用是受到多种调节因素的影响的。
例如,转录因子、组蛋白修饰以及DNA甲基化等遗传学调控机制可以通过各种方式影响RNA聚合酶的功能和选择性。
这些调节因素可以在不同生理条件下对RNA聚合酶的活性进行调控,以确保基因表达的准确性和时机的调节。
总的来说,RNA聚合酶的作用机理是一个高度复杂而又协调有序的过程。
它不仅仅是生物学研究的重要课题,更是探讨生命本质和生命活动规律的关键一环。
随着对RNA 聚合酶研究的不断深入,相信我们对于这一生物学过程的理解将会越来越全面和深刻。
1。
dna解旋有关的两种酶
dna解旋有关的两种酶DNA解旋是DNA复制和基因转录的关键步骤之一。
在这个过程中,两条DNA链被分离,并暴露出单链DNA,以供进一步合成新的DNA 链或RNA链。
这个过程由两种酶协同完成,它们分别是DNA解旋酶和DNA拓扑异构酶。
DNA解旋酶是一种酶,它起到了DNA解旋的重要作用。
DNA解旋酶能够结合在DNA的双链上,并通过切割氢键来解开DNA的两条链。
具体而言,DNA解旋酶通过在DNA链上滑动,将其酶活中心中的一对氨基酸侧链插入DNA链中的氢键中,分离两条链。
这个过程不仅需要精确的结构构建,还需要大量的能量。
DNA解旋酶在DNA复制和基因转录过程中起到了关键的作用。
在DNA 复制过程中,DNA解旋酶解开DNA双链,使得DNA聚合酶能够沿着DNA模板链合成新的DNA链。
在基因转录过程中,DNA解旋酶解开DNA双链,使得RNA聚合酶能够将RNA合成物合成在DNA模板链上,从而产生mRNA。
与DNA解旋酶不同,DNA拓扑异构酶在DNA解旋过程中发挥的作用是调节DNA的拓扑结构。
DNA拓扑异构酶能够在DNA链上引入或解开超螺旋结构,从而改变DNA的构象。
这种改变在DNA解旋过程中起到了非常重要的作用,因为DNA解旋过程会导致DNA链的张力增加,而DNA拓扑异构酶能够通过解开超螺旋结构来消除这种张力,从而保证DNA解旋的顺利进行。
DNA解旋酶和DNA拓扑异构酶在DNA解旋过程中起到了关键的作用。
它们通过解开DNA双链和调节DNA拓扑结构,使得DNA复制和基因转录能够顺利进行。
这些酶的功能不仅在细胞内起到了重要的作用,也在科学研究中发挥了重要的作用。
对于我们理解DNA的复制和转录机制以及相关疾病的研究具有重要的意义。
生物DNA连接酶,聚合酶RNA聚合酶,连接酶DNA解旋酶
限制性核酸内切酶(以下简称限制酶):限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。
是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(“分子手术刀”)。
发现于原核生物体内,现已分离出100多种,几乎所有的原核生物都含有这种酶。
是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。
例如,从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开。
目前已经发现了200多种限制酶,它们的切点各不相同。
苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因,就能被某种限制酶切割下来。
在基因工程中起作用。
DNA连接酶:主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键,起连接作用,在基因工程中起作用。
DNA聚合酶:催化脱氧核苷酸之间的聚合反应。
主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起做用。
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上,形成磷酸二酯键;而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链;而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。
因此DNA连接酶不需要模板。
RNA聚合酶(又称RNA复制酶、RNA合成酶)的催化活性:RNA聚合酶以完整的双链DNA为模板,转录时DNA的双链结构部分解开,转录后DNA仍然保持双链的结构。
真核生物RNA聚合酶:真核生物的转录机制要复杂得多,有三种细胞核内的RNA聚合酶:RNA 聚合酶I转录rRNA,RNA聚合酶II转录mRNA,RNA聚合酶III转录tRNA和其它小分子RNA。
在RNA复制和转录中起作用。
反转录酶:属RNA指导的DNA聚合酶,具有三种酶活性,即RNA指导的DNA聚合酶,RNA酶,DNA指导的DNA聚合酶。
在分子生物学技术中,作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。
遗传信息的转录和翻译
遗传信息的转录和翻译
转录的定义:在细胞核内,以DNA的一条链为模板,合成mRNA。
转录的过程:
1.解旋 -–RNA聚合酶结合在DNA模板区,DNA双链在RNA聚合酶(解旋酶)的作用下解开,碱基得以暴露。
2.碱基互补配对--以一条DNA链为模板,利用细胞核内游离的核糖核苷酸,按A-U,C-G,T-A,G-C配对。
3、连接合成RNA链--组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。
4.释放--合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。
翻译的定义:在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
翻译的实质:将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
过程:当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后,就以信使RNA 为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。
转运完毕以后,转运RNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。
当核糖体接受两个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上,并通过肽链与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置,为接受新运载来的氨基酸。
上述过程如此往复地进行,肽链也就不断地延伸,直到信使RNA上出现终止密码子为止。
总结:肽链合成以后,从信使RNA上脱离开来,再经过细胞质内的某
些细胞器(如内质网、高尔基体等)的加工如盘曲折叠螺旋,最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。
有一定功能的蛋白质分子。
RNA聚合酶是否有解旋的作用
看2013年浙江省高考题3.某生物基因表达过程如图所示。
下列叙述与该图相符的是A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对C.mRNA翻译只能得到一条肽链D.该过程发生在真核细胞中【答案】:A说明RNA聚合酶有解旋作用浙科版上有该知识点这个问题对不同的生物来说不一样,原核生物RNA聚合酶有解旋作用,而对真核生物来说,转录的时候是需要RNA聚合酶和解旋酶一起来发挥解旋作用的。
应该是在转录的过程中,始终没有提到DNA的解旋酶,虽然说酶具有专一性,但是专一性是可以一类的,我问过一些老教师,他们说RNA聚合酶本身有解旋的作用,看到的资料书中,也没有说用DNA解旋酶的。
...不同的生物具体情况不同!这是个有争议的话题!也有的书上说,RNA聚合酶属于解旋酶的一种!也有的说RNA聚合酶只能打开起始一段DNA双链,之后需要解旋酶辅助解旋!建议人教版的同学不要再纠结了!个人认为正规考试不会考!仅供参考!解旋酶一词是在人教版必修一第三章第三节中提出的:“在DNA复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能力,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的DNA链解开,这个过程叫做解旋。
”在DNA复制的过程称,解旋需要解旋酶,这是毋庸置疑的。
那么转录的时候,DNA的双链解旋也需要解旋酶吗?作者查阅了相关文献资料分别介绍了原核生物的转录起始阶段和真核生物的转录起始阶段。
原核细胞内只有一种RNA聚合酶,负责核查3种RNA,RNA酶中的一种因子具有辨认启动子“识别位”并与之结合形成疏松的复合物,然后RNA聚合酶沿模板DNA3'—5'方向移动至Pribnow框(AT含量高),这一区域容易解旋。
真核细胞内有RNA聚合酶3种,能合成mRNA的是RNA聚合酶Ⅱ,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。
原核细胞靠RNA 聚合酶本身识别启动子,而真核细胞的RNA聚合酶无法识别启动子,要靠转录因子识别启动子。
RNA聚合酶
RNA聚合酶RNA聚合酶是一类能够合成RNA分子的酶,它在细胞中起着至关重要的作用。
本文将介绍RNA聚合酶的结构、功能以及其在生物学研究中的应用。
RNA聚合酶是一类具有催化合成RNA的能力的酶。
它们能够将DNA作为模板,合成与DNA互补的RNA分子。
在细胞内,RNA聚合酶是维持基因表达的重要调控因子之一。
细胞中存在不同种类的RNA聚合酶,分别对应合成不同种类的RNA分子,如mRNA、rRNA和tRNA等。
在结构上,RNA聚合酶是由多个亚基组成的大分子复合物。
不同种类的RNA聚合酶在亚基组成上有所区别,这也决定了它们具有合成不同种类RNA分子的能力。
RNA聚合酶主要由核心酶和辅助因子组成。
核心酶是合成RNA所必需的部分,而辅助因子则在调控RNA合成过程中发挥重要作用。
RNA聚合酶的功能主要是合成RNA分子。
在细胞中,DNA双链会先解旋成两条单链,RNA聚合酶会以一条DNA链为模板,合成与之互补的RNA分子。
这个过程被称为转录。
在转录过程中,RNA聚合酶会释放出合成RNA所需的核苷酸三磷酸,将其与模板DNA上的相应碱基配对,并在酶的催化下形成新的RNA链。
RNA链的合成是一个逐步延伸的过程,直到到达终止信号或达到所需长度。
除了合成RNA分子外,RNA聚合酶还参与到基因表达的调控过程中。
通过与转录因子等调控蛋白相互作用,RNA聚合酶能够被定位到特定的基因上,从而调控该基因的转录活性。
这样,细胞可以根据需求精确地控制不同基因的表达水平。
RNA聚合酶在生物学研究中有着广泛的应用。
首先,研究人员可以利用RNA聚合酶合成RNA的能力,进行人工合成特定序列的RNA分子。
这对于研究RNA的功能、结构以及其在疾病发生中的作用具有重要意义。
其次,通过研究RNA聚合酶在基因表达调控中的作用机制,可以深入了解基因调控网络的复杂性,从而揭示生命的奥秘。
此外,RNA聚合酶的抑制剂也可以作为抗癌药物的候选化合物,抑制肿瘤细胞的异常增殖。
转录的名词解释
转录的名词解释转录是指从DNA模板合成RNA的过程。
在转录过程中,DNA的一个片段被复制成RNA分子,这个过程是由酶(RNA聚合酶)催化的。
转录的目的是合成RNA,RNA是带有遗传信息的分子。
转录过程中的RNA被称为信使RNA(mRNA),因为它是将DNA的信息传递到细胞质中的蛋白质合成机器(核糖体)的信使。
通过转录,DNA中的基因信息可以转换成可移动的RNA形式,进而控制蛋白质的合成。
转录的过程有以下几个步骤:1. 启动子识别:转录的第一步是RNA聚合酶(一种酶)识别DNA上的启动子序列。
启动子序列通常位于基因的上游区域,它们提供给RNA聚合酶一个起始点,确保转录的正确开始。
2. DNA解旋:在DNA的启动子区域,RNA聚合酶通过将螺旋结构的DNA解开,形成一个局部的空洞,这个空洞被称为转录气泡。
3. RNA合成:在转录气泡中,RNA聚合酶读取DNA的编码序列,并合成与DNA模板互补的RNA链。
在这个过程中,RNA聚合酶使用一种特殊的碱基配对规则,即腺嘌呤(A)与胸腺嘌呤(T)形成氢键,而胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)形成三个氢键。
4. 终止:转录会一直进行到到达终止信号的DNA区域。
在终止信号处,转录过程停止,RNA聚合酶释放DNA模板,并释放出合成的RNA链。
转录的结果是合成的RNA分子,它可以根据DNA的编码信息进一步被翻译成蛋白质。
蛋白质是生物体中的重要组成部分,对于细胞的结构和功能具有至关重要的作用。
转录是基因表达的一个重要步骤,它是遗传信息从DNA到蛋白质的桥梁。
通过转录,细胞可以根据需求合成不同种类的RNA,进一步控制蛋白质的合成水平和种类,从而调节细胞的不同功能和生理过程。
因此,转录在生物学中具有重要的研究价值,并且对于了解生命的基本原理和治疗疾病等方面有着重要的应用价值。
转录的过程
转录的过程
【引入】遗传信息的转录和翻译是常考点,还常与DNA和RNA 的结构、DNA的复制、真原核细胞等内容综合出题。
一、转录的概念
以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成一条单链RNA的过程。
二、转录的条件和产物
三、转录遵循的原则
碱基互补配对:
DNA RNA
A U
T A
G C
C G
四、转录的过程
1、解旋:DNA双链在RNA聚合酶的作用下,局部解开为两条单链,以其中的一条单链为模板。
2、配对与连接:游离的核糖核苷酸以氢键与模板DNA上互补的碱基配对,在RNA聚合酶的作用下(形成磷酸二酯键)连接成链。
3、转录的方向:从DNA模板链的3‘向5’;RNA链的合成与延伸是由5‘向3’。
4、释放:合成的RNA从DNA上释放;DNA双链恢复成双螺旋结构。
5、特点:边解旋边转录。
6、遗传信息传递方向:DNA RNA
五、拓展
1、转录的起点:DNA(基因)上的转录起始信号——启动子,也是RNA聚合酶结合位点。
2、转录结束:DNA(基因)上终止转录的信号——终止子。
3、真核生物细胞核中,DNA(基因)上具有不能编码蛋白质的核苷酸片段——内含子和编码蛋白质的核苷酸片段——外显子;转录后的内含子会被相关酶(化学本质是RNA)水解,将外显子转录的片段重新连接形成mRNA。
4、原核细胞中,DNA链上不存在内含子,因此,DNA(基因)是连续的,转录和翻译过程比真核生物简单——边转录边翻译。
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看2013年浙江省高考题
3.某生物基因表达过程如图所示。
下列叙述与该图相符的是
A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对
C.mRNA翻译只能得到一条肽链
D.该过程发生在真核细胞中
【答案】:A
说明RNA聚合酶有解旋作用
浙科版上有该知识点
这个问题对不同的生物来说不一样,原核生物RNA聚合酶有解旋作用,而对真核生物来说,转录的时候是需要RNA聚合酶和解旋酶一起来发挥解旋作用的。
应该是在转录的过程中,始终没有提到DNA的解旋酶,虽然说酶具有专一性,但是专一性是可以一类的,我问过一些老教师,他们说RNA聚合酶本身有解旋的作用,看到的资料书中,也没有说用DNA解旋酶的。
...
不同的生物具体情况不同!这是个有争议的话题!也有的书上说,RNA聚合酶属于解旋酶的一种!也有的说RNA聚合酶只能打开起始一段DNA双链,之后需要解旋酶辅助解旋!建议人教版的同学不要再纠结了!个人认为正规考试不会考!仅供参考!
解旋酶一词是在人教版必修一第三章第三节中提出的:“在DNA复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能力,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的DNA链解开,这个过程叫做解旋。
”在DNA复制的过程称,解旋需要解旋酶,这是毋庸置疑的。
那么转录的时候,DNA的双链解旋也需要解旋酶吗?作者查阅了相关文献资料分别介绍了原核生物的转录起始阶段和真核生物的转录起始阶段。
原核细胞内只有一种RNA聚合酶,负责核查3种RNA,RNA酶中的一种因子具有辨认启动子“识别位”并与之结合形成疏松的复合物,然后RNA聚合酶沿模板DNA3'—5'方向移动至Pribnow框(AT含量
高),这一区域容易解旋。
真核细胞内有RNA聚合酶3种,能合成mRNA的是RNA
聚合酶Ⅱ,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。
原核细胞靠RNA 聚合酶本身识别启动子,而真核细胞的RNA聚合酶无法识别启动子,要靠转录因子识别启动子。
转录因子主要有6种,各有不同的作用,是转录因子与模板
DNA上的TATA框一些列结合,形成转录起始复合物,是一种多亚基蛋白复合体,具有依赖于ATP供能的DNA解旋酶活性,在转录链延伸中发挥作用。
总之,在遗传信
息转录过程中,原核细胞中RNA聚合酶起解旋作用,真核细胞中是某些转录因子起解旋作用,因此,在遗传信息的转录过程中,没有解旋酶参与,只有在DNA复制的过程中,需要解旋酶。