Af David H. Nguyen, Ph. D.
Enzymerne, der tilføjer nukleotider til en DNA-kæde, kaldes polymeraser, hvoraf der er mange. Forståelse af hvilke typer polymeraser, der udfører hvilke funktioner, under hvilke omstændigheder, vil afklare kompleksiteten af dette emne. Processerne med transkription, fremstilling af RNA fra DNA og replikation, kopiering af DNA fra DNA, er vigtige funktioner, der kræver polymeraser for at forbinde nukleotider til lange kæder. Prokaryoter, såsom bakterier, og eukaryoter, såsom humane celler, har polymeraser, der kan arbejde forskelligt eller lignende afhængigt af sammenhængen. Imidlertid er det samme kernetema for nøjagtig sammenkædning af nukleotider til stede i både prokaryoter og eukaryoter.
Eukaryot transskription
RNA Polymerase II (RNA Pol II) er det enzym, der tilføjer nukleotider til en ny DNA-kæde produceret under transkription. Det rekrutteres til transkriptionsstartstedet for et gen ved en klynge af transkriptionsfaktorer, der binder TATA-boksen, som er en sekvens af nukleotider nær genets startlinje. Disse transkriptionsfaktorer kaldes TFII-familien (for transkriptionsfaktor for polymerase II) af proteiner. Disse transkriptionsfaktorer hjælper RNA Polymerase II med at begynde at rejse langs det uopviklede DNA. Når den bevæger sig sammen, forbinder den nukleotider til en ny kæde ved at matche de frit flydende nukleotider med deres tilsvarende basepar på skabelonstrengen af DNA.
Enzymerne, der tilføjer nukleotider til en DNA-kæde, kaldes polymeraser, hvoraf der er mange. Forståelse af hvilke typer polymeraser, der udfører hvilke funktioner, under hvilke omstændigheder, vil afklare kompleksiteten af dette emne. Processerne med transkription, fremstilling af RNA fra DNA og replikation, kopiering af DNA fra DNA, er vigtige funktioner, der kræver polymeraser for at forbinde nukleotider til lange kæder. Prokaryoter, såsom bakterier, og eukaryoter, såsom humane celler, har polymeraser, der kan arbejde forskelligt eller lignende afhængigt af sammenhængen. Imidlertid er det samme kernetema for nøjagtig sammenkædning af nukleotider til stede i både prokaryoter og eukaryoter.
Prokaryot transskription
Bakteriel RNA-polymerase II er et proteinkompleks med flere underenheder. I stedet for at blive rekrutteret til transkriptionsstartstedet af TFII-familieproteiner - som det sker med den eukaryote version - har bakterielt RNA Pol II en underenhed kaldet sigma-faktoren. Sigma-faktoren bringer hele RNA Pol II-komplekset til startlinjen for genet. Sigma-faktoren hjælper med at lirke med at åbne DNA-dobbelthelixen, så det bakterielle RNA Pol II-kompleks glider langs en DNA-streng og begynder at tilføje nye nucleotider.
Enzymerne, der tilføjer nukleotider til en DNA-kæde, kaldes polymeraser, hvoraf der er mange. Forståelse af hvilke typer polymeraser, der udfører hvilke funktioner, under hvilke omstændigheder, vil afklare kompleksiteten af dette emne. Processerne med transkription, fremstilling af RNA fra DNA og replikation, kopiering af DNA fra DNA, er vigtige funktioner, der kræver polymeraser for at forbinde nukleotider til lange kæder. Prokaryoter, såsom bakterier, og eukaryoter, såsom humane celler, har polymeraser, der kan arbejde forskelligt eller lignende afhængigt af sammenhængen. Imidlertid er det samme kernetema for nøjagtig sammenkædning af nukleotider til stede i både prokaryoter og eukaryoter.
DNA-replikering
DNA-replikation er generelt ens mellem eukaryoter og prokaryoter. Replikering er forskellig fra transkription, idet begge DNA-tråde kopieres på samme tid - begge DNA-tråde fungerer som skabeloner. I DNA-replikation produceres en streng af nyt DNA som en kontinuerlig kæde (kaldet den førende streng), mens den anden streng af nyt DNA er lavet i korte diskontinuerlige stykker (kaldet lagging streng). DNA Polymerase III er det enzym, der tilføjer nukleotider for at gøre den kontinuerlige ledende streng. En anden polymerase, DNA-polymerase I, tilføjer nukleotider for at fremstille de diskontinuerlige fragmenter (kaldet Okazaki-fragmenter) på den efterslæbende streng.
Enzymerne, der tilføjer nukleotider til en DNA-kæde, kaldes polymeraser, hvoraf der er mange. Forståelse af hvilke typer polymeraser, der udfører hvilke funktioner, under hvilke omstændigheder, vil afklare kompleksiteten af dette emne. Processerne med transkription, fremstilling af RNA fra DNA og replikation, kopiering af DNA fra DNA, er vigtige funktioner, der kræver polymeraser for at forbinde nukleotider til lange kæder. Prokaryoter, såsom bakterier, og eukaryoter, såsom humane celler, har polymeraser, der kan arbejde forskelligt eller lignende afhængigt af sammenhængen. Imidlertid er det samme kernetema for nøjagtig sammenkædning af nukleotider til stede i både prokaryoter og eukaryoter.
Mere end en polymerase
Der er fem DNA-polymeraser i bakterier og 15 hos mennesker. De tilhører generelt tre forskellige klasser: A, B og X. DNA Pol III, som udgør den førende streng under DNA-replikation, er en klasse A-type og fremstiller meget lange tråde (30.000 nukleotider), inden de falder af DNA'et. DNA Pol I, der fremstiller de korte diskontinuerlige Okazaki-fragmenter på den bagudgående streng, tilhører klasse B - det fremstiller fragmenter, der er omkring 600 nukleotider lange. Endelig indeholder klasse X polymeraser, der er involveret i reparation af beskadiget DNA. De tilføjer også nukleotider, men i form af korte kæder.
relaterede artikler
Trin til DNA-transkription
Hvilket enzym er ansvarligt for at forlænge RNA-kæden?
Hvad er histonacetylering?
Hvordan fungerer DNA-oversættelse?
Hvorfor er der 61 antikodoner?
Hvad er funktionerne af mRNA & tRNA?
Et enzym, der katalyserer dannelsen af DNA-molekylet
Betydningen af frie ribosomer
De tre måder, at et molekyle af RNA er strukturelt...
Navne på DNA-tråde
Hvad er det første trin i afkodning af genetiske meddelelser?
Hvordan bruges restriktionsenzymer i bioteknologi?
Hvilke slags gener har plasmider?
Hvilke mekanismer sikrer nøjagtigheden af DNA-replikering?
Placeringen af ribosomer i en celle
Hvordan man laver en DNA-model ved hjælp af rørrensere
Hvad bruges til at skære DNA på et bestemt sted til...
Hvad er forskellen mellem et nukleotid og et nukleosid?
Sådan designes en PCR-primer
Forskellen mellem transkription og DNA-replikering
Referencer
- Molekylærbiologi af cellen: RNA Polymerase II kræver generelle transkriptionsfaktorer
- Molecular Biology of the Cell: Signals Encoded in DNA Tell RNA Polymerase Where to Start and Stop
- Molekylær cellebiologi: Eukaryot replikeringsmaskiner ligner generelt E. coli
- Kritiske anmeldelser inden for plantevidenskab: Flere funktioner af DNA-polymeraser
Om forfatteren
David H. Nguyen har en ph.d. og er kræftbiolog og videnskabsforfatter. Hans speciale er tumorbiologi. Han har også en stærk interesse i de dybe skæringspunkter mellem social uretfærdighed og kræft sundhedsforskelle, som især rammer etniske minoriteter og slaver. Han er forfatter af Kindle eBook "Tips til overlevende Graduate & Professional School."
Fotokreditter
Comstock / Stockbyte / Getty Images