Девід Х. Нгуєн, доктор філософії
Ферменти, що додають нуклеотиди до ланцюга ДНК, називаються полімеразами, яких дуже багато. Розуміння того, які типи полімераз виконують які функції, за яких обставин, прояснить складність цієї теми. Процеси транскрипції, вироблення РНК з ДНК та реплікації, копіювання ДНК з ДНК - основні функції, які вимагають від полімераз зв’язування нуклеотидів у довгі ланцюги. Прокаріоти, такі як бактерії, та еукаріоти, такі як клітини людини, мають полімерази, які можуть діяти по-різному або подібним чином, залежно від контексту. Однак однакова основна тема точного зв’язування нуклеотидів присутня як у прокаріотів, так і у еукаріотів.
Еукаріотична транскрипція
РНК-полімераза II (RNA Pol II) - це фермент, який додає нуклеотиди до нового ланцюга ДНК, що утворюється під час транскрипції. Він рекрутується до місця початку транскрипції гена за допомогою кластера факторів транскрипції, які зв'язують поле TATA, що є послідовністю нуклеотидів поблизу вихідної лінії гена. Ці фактори транскрипції називаються сімейством білків TFII (для фактора транскрипції для полімерази II). Ці фактори транскрипції допомагають РНК-полімеразі II почати подорожувати по незмотаній ДНК. Просуваючись, він зв’язує нуклеотиди в новий ланцюг, поєднуючи вільні плаваючі нуклеотиди з відповідними парами основ на ланцюжку матриці ДНК.
Ферменти, що додають нуклеотиди до ланцюга ДНК, називаються полімеразами, яких дуже багато. Розуміння того, які типи полімераз виконують які функції, за яких обставин, прояснить складність цієї теми. Процеси транскрипції, вироблення РНК з ДНК та реплікації, копіювання ДНК з ДНК - основні функції, які вимагають від полімераз зв’язування нуклеотидів у довгі ланцюги. Прокаріоти, такі як бактерії, та еукаріоти, такі як клітини людини, мають полімерази, які можуть діяти по-різному або подібним чином, залежно від контексту. Однак однакова основна тема точного зв’язування нуклеотидів присутня як у прокаріотів, так і у еукаріотів.
Прокаріотична транскрипція
Бактеріальна РНК-полімераза II - це багатосубодиничний білковий комплекс. Замість того, щоб бути завербованими до місця початку транскрипції білками сімейства TFII - як це відбувається з еукаріотичною версією - бактеріальна РНК Pol II має субодиницю, яка називається сигма-фактором. Фактор сигма приносить весь РНК Pol II комплекс до вихідної лінії гена. Фактор сигма допомагає розкрити подвійну спіраль ДНК, дозволяючи бактеріальному комплексу РНК Pol II ковзати уздовж одного ланцюга ДНК і починати додавати нові нуклеотиди.
Ферменти, що додають нуклеотиди до ланцюга ДНК, називаються полімеразами, яких дуже багато. Розуміння того, які типи полімераз виконують які функції, за яких обставин, прояснить складність цієї теми. Процеси транскрипції, вироблення РНК з ДНК та реплікації, копіювання ДНК з ДНК - основні функції, які вимагають від полімераз зв’язування нуклеотидів у довгі ланцюги. Прокаріоти, такі як бактерії, та еукаріоти, такі як клітини людини, мають полімерази, які можуть діяти по-різному або подібним чином, залежно від контексту. Однак однакова основна тема точного зв’язування нуклеотидів присутня як у прокаріотів, так і у еукаріотів.
Реплікація ДНК
Реплікація ДНК, як правило, подібна до еукаріотів та прокаріотів. Реплікація відрізняється від транскрипції тим, що обидва ланцюги ДНК копіюються одночасно - обидві ланцюги ДНК служать шаблонами. При реплікації ДНК одна нитка нової ДНК утворюється у вигляді безперервного ланцюга (називається провідною ланцюг), тоді як інший ланцюг нової ДНК утворений короткими розривними фрагментами (так званий відстаючий пасмо). ДНК-полімераза III - це фермент, який додає нуклеотиди для утворення безперервного провідного ланцюга. Інша полімераза, ДНК-полімераза I, додає нуклеотиди, щоб утворити розривні фрагменти (так звані фрагменти Оказакі) на відстаючому ланцюгу.
Ферменти, що додають нуклеотиди до ланцюга ДНК, називаються полімеразами, яких дуже багато. Розуміння того, які типи полімераз виконують які функції, за яких обставин, прояснить складність цієї теми. Процеси транскрипції, вироблення РНК з ДНК та реплікації, копіювання ДНК з ДНК - основні функції, які вимагають від полімераз зв’язування нуклеотидів у довгі ланцюги. Прокаріоти, такі як бактерії, та еукаріоти, такі як клітини людини, мають полімерази, які можуть діяти по-різному або подібним чином, залежно від контексту. Однак однакова основна тема точного зв’язування нуклеотидів присутня як у прокаріотів, так і у еукаріотів.
Більш ніж одна полімераза
У бактеріях є п’ять ДНК-полімераз, а у людини - 15. Як правило, вони належать до трьох різних класів: A, B та X. ДНК Pol III, яка робить провідний ланцюг під час реплікації ДНК, є типом класу А і робить дуже довгі нитки (30000 нуклеотидів) перед тим, як відпасти від ДНК. ДНК Pol I, яка робить короткі розривні фрагменти Оказакі на відстаючому ланцюжку, належить до класу B - вона утворює фрагменти довжиною близько 600 нуклеотидів. Нарешті, клас X містить полімерази, які беруть участь у відновленні пошкодженої ДНК. Вони також додають нуклеотиди, але у вигляді коротких ланцюжків.
Пов’язані статті
Етапи транскрипції ДНК
Який фермент відповідає за подовження ланцюга РНК?
Що таке ацетилювання гістону?
Як працює трансляція ДНК?
Чому існує 61 антикодон?
Які функції мають мРНК і тРНК?
Фермент, який каталізує утворення молекули ДНК
Значення вільних рибосом
Три способи структурної молекули РНК...
Назви ниток ДНК
Що є першим кроком у декодуванні генетичних повідомлень?
Як ферменти обмеження використовуються в біотехнології?
Які гени мають плазміди?
Які механізми забезпечують точність реплікації ДНК?
Розташування рибосом у клітині
Як зробити модель ДНК за допомогою очищувачів труб
Що використовується для розрізання ДНК у певному місці для...
Яка різниця між нуклеотидом та нуклеозидом?
Як створити ПЛР-праймер
Різниця між транскрипцією та реплікацією ДНК
Список літератури
- Молекулярна біологія клітини: РНК-полімераза II вимагає загальних факторів транскрипції
- Молекулярна біологія клітини: сигнали, закодовані в ДНК, повідомляють РНК-полімеразу, з чого почати і зупинити
- Молекулярно-клітинна біологія: Еукаріотична реплікаційна техніка загалом подібна до Е. coli
- Критичні огляди в рослинництві: множинні функції ДНК-полімераз
Про автора
Девід Х. Нгуєн має ступінь доктора філософії, є біологом з ракових захворювань і науковим письменником. Його спеціальність - біологія пухлини. Він також зацікавлений у глибокому перетині між соціальною несправедливістю та диспропорціями в галузі охорони здоров'я, що особливо стосується етнічних меншин та поневолених народів. Він є автором електронної книги Kindle "Поради щодо виживання аспірантури та професійної школи".
Фото кредити
Comstock / Stockbyte / Getty Images