轉錄酶

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基因轉錄是以DNA為模板,在依賴於DNA的RNA聚合酶的催化作用下,將4種核苷酸合成RNA。原核生物的RNA聚合酶的結構很相似。在真桿菌中只有一種,負責mRNA、tRNA和rRNA的合成。大腸桿菌RNA聚合酶由多個亞基組成,全酶(holoenzyme)是α2β'βσ,相對分子質量約480 000。口亞基同全酶的結合不緊密,很容易解離下來。除去σ因子後剩下的部分稱為核心酶(α2ββ')。 利福黴素類藥物(rifamycins)和鏈霉溶菌素(sheptolydigin)通過與β亞基結合可抑制基因轉錄。σ因子即σ亞基的功能是使全酶識別啟動子並與之結合。大腸桿菌中只有一種RNA聚合酶,它要負責所有基因的轉錄,也就是要識別所有基因的啟動子。這項功能是由σ因子完成的。大腸桿菌至少有4種,因子:σ28、σ39、σ54和σ70,在不同環境下使用不同的σ因子。如環境溫度升高時,σ39使熱激基因表達;缺少氮時,σ54使可利用其他氮源的相關基因轉錄。枯草桿菌中有約10種,因子。σ因子的替換使用,調控不同基因的表達,控制著生命周期中出現的變化。例如,在正常生命周期中和在被噬菌體感染時,使用不同的σ因子,識別不同基因的啟動子。  

作用機理

真核生物有三種RNA聚合酶(作用於非編碼區):RNA聚合酶I、Ⅱ和Ⅲ,分別負責三類基因的轉錄。RNA聚合酶I定位在核仁,負責rRNA基因的轉錄。RNA聚合酶Ⅱ定位在核質,負責轉錄產生mRNA前體,即核不均一RNA——hnRNA(heterogeneousnuclear RNA)。RNA聚合酶Ⅲ定位在胞質,負責tRNA、5SRNA、Alu序列和其他小RNA的生成。

真核生物的RNA聚合酶的相對分子質量都比較大,在5x105以上,由8~14個亞基組成。葉綠體粒線體的RNA聚合酶的活性較小,與細菌的RNA聚合酶更為相似,只負責轉錄為數不多的幾個特定的基因,沒有更複雜的功能。

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