转录酶

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基因转录是以DNA为模板,在依赖于DNA的RNA聚合酶的催化作用下,将4种核苷酸合成RNA。原核生物的RNA聚合酶的结构很相似。在真杆菌中只有一种,负责mRNA、tRNA和rRNA的合成。大肠杆菌RNA聚合酶由多个亚基组成,全酶(holoenzyme)是α2β'βσ,相对分子质量约480 000。口亚基同全酶的结合不紧密,很容易解离下来。除去σ因子后剩下的部分称为核心酶(α2ββ')。 利福霉素类药物(rifamycins)和链霉溶菌素(sheptolydigin)通过与β亚基结合可抑制基因转录。σ因子即σ亚基的功能是使全酶识别启动子并与之结合。大肠杆菌中只有一种RNA聚合酶,它要负责所有基因的转录,也就是要识别所有基因的启动子。这项功能是由σ因子完成的。大肠杆菌至少有4种,因子:σ28、σ39、σ54和σ70,在不同环境下使用不同的σ因子。如环境温度升高时,σ39使热激基因表达;缺少氮时,σ54使可利用其他氮源的相关基因转录。枯草杆菌中有约10种,因子。σ因子的替换使用,调控不同基因的表达,控制着生命周期中出现的变化。例如,在正常生命周期中和在被噬菌体感染时,使用不同的σ因子,识别不同基因的启动子。  

作用机理

真核生物有三种RNA聚合酶(作用于非编码区):RNA聚合酶I、Ⅱ和Ⅲ,分别负责三类基因的转录。RNA聚合酶I定位在核仁,负责rRNA基因的转录。RNA聚合酶Ⅱ定位在核质,负责转录产生mRNA前体,即核不均一RNA——hnRNA(heterogeneousnuclear RNA)。RNA聚合酶Ⅲ定位在胞质,负责tRNA、5SRNA、Alu序列和其他小RNA的生成。

真核生物的RNA聚合酶的相对分子质量都比较大,在5x105以上,由8~14个亚基组成。叶绿体线粒体的RNA聚合酶的活性较小,与细菌的RNA聚合酶更为相似,只负责转录为数不多的几个特定的基因,没有更复杂的功能。

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