Von David H. Nguyen, Ph.D.
Die Enzyme, die einer DNA-Kette Nukleotide hinzufügen, werden Polymerasen genannt, von denen es viele gibt. Zu verstehen, welche Arten von Polymerasen unter welchen Umständen welche Funktionen erfüllen, wird die Komplexität dieses Themas verdeutlichen. Die Prozesse der Transkription, der Herstellung von RNA aus der DNA und der Replikation, das Kopieren von DNA aus der DNA, sind Hauptfunktionen, die Polymerasen erfordern, um Nukleotide zu langen Ketten zu verbinden. Prokaryoten wie Bakterien und Eukaryoten wie menschliche Zellen besitzen Polymerasen, die je nach Kontext unterschiedlich oder ähnlich wirken können. Das gleiche Kernthema der genauen Verknüpfung von Nukleotiden ist jedoch sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vorhanden.
Eukaryontische Transkription
RNA-Polymerase II (RNA Pol II) ist das Enzym, das Nukleotide zu einer neuen DNA-Kette hinzufügt, die während der Transkription produziert wird. Es wird an die Transkriptionsstartstelle eines Gens durch einen Cluster von Transkriptionsfaktoren rekrutiert, die die TATA-Box binden, die eine Nukleotidsequenz nahe der Startlinie des Gens ist. Diese Transkriptionsfaktoren werden als TFII-Familie (für Transkriptionsfaktor für Polymerase II) von Proteinen bezeichnet. Diese Transkriptionsfaktoren helfen der RNA-Polymerase II, entlang der abgewickelten DNA zu wandern. Während es sich fortbewegt, verknüpft es Nukleotide zu einer neuen Kette, indem es die frei schwebenden Nukleotide mit ihren entsprechenden Basenpaaren auf dem Matrizenstrang der DNA zusammenbringt.
Die Enzyme, die einer DNA-Kette Nukleotide hinzufügen, werden Polymerasen genannt, von denen es viele gibt. Zu verstehen, welche Arten von Polymerasen unter welchen Umständen welche Funktionen erfüllen, wird die Komplexität dieses Themas verdeutlichen. Die Prozesse der Transkription, der Herstellung von RNA aus der DNA und der Replikation, das Kopieren von DNA aus der DNA, sind Hauptfunktionen, die Polymerasen erfordern, um Nukleotide zu langen Ketten zu verbinden. Prokaryoten wie Bakterien und Eukaryoten wie menschliche Zellen besitzen Polymerasen, die je nach Kontext unterschiedlich oder ähnlich wirken können. Das gleiche Kernthema der genauen Verknüpfung von Nukleotiden ist jedoch sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vorhanden.
Prokaryontische Transkription
Bakterielle RNA-Polymerase II ist ein Proteinkomplex mit mehreren Untereinheiten. Anstatt von Proteinen der TFII-Familie an die Transkriptionsstartstelle rekrutiert zu werden – wie es bei der eukaryotischen Version der Fall ist – hat die bakterielle RNA Pol II eine Untereinheit namens Sigma-Faktor. Der Sigma-Faktor bringt den gesamten RNA-Pol-II-Komplex an die Startlinie des Gens. Der Sigma-Faktor hilft, die DNA-Doppelhelix aufzubrechen, wodurch der bakterielle RNA-Pol-II-Komplex entlang eines DNA-Strangs gleiten und neue Nukleotide hinzufügen kann.
Die Enzyme, die einer DNA-Kette Nukleotide hinzufügen, werden Polymerasen genannt, von denen es viele gibt. Zu verstehen, welche Arten von Polymerasen unter welchen Umständen welche Funktionen erfüllen, wird die Komplexität dieses Themas verdeutlichen. Die Prozesse der Transkription, der Herstellung von RNA aus der DNA und der Replikation, das Kopieren von DNA aus der DNA, sind Hauptfunktionen, die Polymerasen erfordern, um Nukleotide zu langen Ketten zu verbinden. Prokaryoten wie Bakterien und Eukaryoten wie menschliche Zellen besitzen Polymerasen, die je nach Kontext unterschiedlich oder ähnlich wirken können. Das gleiche Kernthema der genauen Verknüpfung von Nukleotiden ist jedoch sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vorhanden.
DNA Replikation
Die DNA-Replikation ist bei Eukaryoten und Prokaryoten im Allgemeinen ähnlich. Die Replikation unterscheidet sich von der Transkription dadurch, dass beide DNA-Stränge gleichzeitig kopiert werden – beide DNA-Stränge dienen als Matrizen. Bei der DNA-Replikation wird ein Strang neuer DNA als kontinuierliche Kette produziert (sogenannte führende Strang), während der andere Strang der neuen DNA in kurzen diskontinuierlichen Stücken (sogenannten „lagging“ Strand). DNA-Polymerase III ist das Enzym, das Nukleotide hinzufügt, um den kontinuierlichen Leitstrang zu bilden. Eine andere Polymerase, DNA-Polymerase I, fügt Nukleotide hinzu, um die diskontinuierlichen Fragmente (genannt Okazaki-Fragmente) auf dem nacheilenden Strang herzustellen.
Die Enzyme, die einer DNA-Kette Nukleotide hinzufügen, werden Polymerasen genannt, von denen es viele gibt. Zu verstehen, welche Arten von Polymerasen unter welchen Umständen welche Funktionen erfüllen, wird die Komplexität dieses Themas verdeutlichen. Die Prozesse der Transkription, der Herstellung von RNA aus der DNA und der Replikation, das Kopieren von DNA aus der DNA, sind Hauptfunktionen, die Polymerasen erfordern, um Nukleotide zu langen Ketten zu verbinden. Prokaryoten wie Bakterien und Eukaryoten wie menschliche Zellen besitzen Polymerasen, die je nach Kontext unterschiedlich oder ähnlich wirken können. Das gleiche Kernthema der genauen Verknüpfung von Nukleotiden ist jedoch sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vorhanden.
Mehr als eine Polymerase
Es gibt fünf DNA-Polymerasen in Bakterien und 15 in Menschen. Sie gehören im Allgemeinen zu drei verschiedenen Klassen: A, B und X. DNA Pol III, die den führenden Strang während der DNA-Replikation bildet, ist ein Typ der Klasse A und bildet sehr lange Stränge (30.000 Nukleotide), bevor sie von der DNA abfällt. DNA Pol I, die die kurzen diskontinuierlichen Okazaki-Fragmente auf dem nacheilenden Strang herstellt, gehört zur Klasse B – sie erzeugt Fragmente mit einer Länge von etwa 600 Nukleotiden. Schließlich enthält Klasse X Polymerasen, die an der Reparatur beschädigter DNA beteiligt sind. Sie fügen auch Nukleotide hinzu, jedoch in Form von kurzen Ketten.
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Unterschied zwischen Transkription und DNA-Replikation
Verweise
- Molekularbiologie der Zelle: RNA-Polymerase II erfordert allgemeine Transkriptionsfaktoren
- Molekularbiologie der Zelle: In der DNA kodierte Signale sagen der RNA-Polymerase, wo sie beginnen und aufhören soll and
- Molekulare Zellbiologie: Eukaryotische Replikationsmaschinen sind im Allgemeinen denen von E. coli
- Critical Reviews in Plant Science: Mehrere Funktionen von DNA-Polymerasen
Über den Autor
David H. Nguyen hat einen Doktortitel und ist Krebsbiologe und Wissenschaftsautor. Sein Spezialgebiet ist die Tumorbiologie. Er hat auch ein starkes Interesse an den tiefen Schnittmengen zwischen sozialer Ungerechtigkeit und krebsbedingten Gesundheitsunterschieden, von denen insbesondere ethnische Minderheiten und versklavte Völker betroffen sind. Er ist Autor des Kindle eBooks "Tipps of Surviving Graduate & Professional School".
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