在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中,沒有解旋酶參與,只有在DNA復(fù)制的過程中,需要解旋酶。首先RNA聚合酶和DNA上面的啟動子(就是一段特殊的堿基序列)結(jié)合,然后RNA聚合酶自身發(fā)生變化,從而誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的發(fā)生,使DNA雙鏈解旋。也就是說,RNA聚合酶自身有誘導(dǎo)DNA解旋的能力。
不需要,解旋酶也叫DNA解旋酶,特指DNA復(fù)制過程中,作用于氫鍵,起到解旋作用的酶。
在原核生物中,在轉(zhuǎn)錄過程中RNA聚合酶只是在DNA雙鏈中穿過,只產(chǎn)生對DNA的張力,而不實(shí)際將DNA分開為兩個單鏈,即并不需要DNA解旋酶參與。
在真核生物中,一些蛋白表現(xiàn)的是ATP依賴的解旋酶活性,其功能是打開DNA雙鏈并并起始RNA聚合酶的移動,在RNA合成過程(特別是延伸中)中并不起作用。
因此,對于真核生物,如果定義解旋酶就是”依靠ATP水解能量分開DNA雙鏈的蛋白質(zhì)“,那么可以認(rèn)為真核生物的轉(zhuǎn)錄需要解旋酶。但是通過上面的分析認(rèn)為,這并非典型的DNA解旋酶功能,其和DNA復(fù)制時的解旋酶在功能和結(jié)構(gòu)上極為不同。
1.轉(zhuǎn)錄起始
基因的轉(zhuǎn)錄是由RNA聚合酶催化進(jìn)行的。基因的上游具有結(jié)合RNA聚合酶的區(qū)域,叫作啟動子。啟動子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特異性結(jié)合的位點(diǎn),決定了基因轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)。RNA聚合酶與啟動子結(jié)合后,在特定區(qū)域?qū)NA雙螺旋兩條鏈之間的氫鍵斷開,使DNA解旋,形成單鏈區(qū),以非編碼鏈為模板合成RNA互補(bǔ)鏈的過程就開始了。
2.轉(zhuǎn)錄延長
轉(zhuǎn)錄的延長是以首位核苷酸的3′-OH為基礎(chǔ)逐個加入NTP,形成磷酸二酯鍵,使RNA逐步從5′向3′端延伸的過程。在原核生物中,因?yàn)闆]有核膜的分隔,轉(zhuǎn)錄未完成即已開始翻譯,而且在同一個DNA模板上同時進(jìn)行多個轉(zhuǎn)錄過程。電鏡下看到的羽毛狀圖形和羽毛上的小黑點(diǎn)(多聚核糖體),是轉(zhuǎn)錄和翻譯高效率的直觀表現(xiàn)。
3.轉(zhuǎn)錄終止
轉(zhuǎn)錄的終止在原核生物分為依賴Rho因子與非依賴Rho因子兩類。在依賴Rho因子的生物類型中,因?yàn)镽ho因子有ATP酶和解旋酶兩種活性,能結(jié)合在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3′末端區(qū)并使轉(zhuǎn)錄停頓產(chǎn)物RNA脫離DNA模板,所以可以終止轉(zhuǎn)錄。
對于非依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止,其RNA產(chǎn)物的3′端往往形成莖環(huán)結(jié)構(gòu),其后又有一串寡聚U。莖環(huán)結(jié)構(gòu)可使RNA聚合酶變構(gòu)而不再前移,寡聚U則有利于RNA脫離依附的DNA模板。因此,無論哪一種轉(zhuǎn)錄終止都有RNA聚合酶停頓和RNA產(chǎn)物脫出這兩個必要過程。
解旋酶的作用是打開DNA雙鏈。
解旋酶是一類解開氫鍵的酶,主要以核酸單鏈為軌道沿著核酸鏈定向移動,利用水解ATP供給能量,使DNA中的氫鍵斷裂,并打開雙螺旋結(jié)構(gòu),以此獲得單鏈DNA,為DNA的復(fù)制提供模板。因此,DNA的復(fù)制過程中需要解旋酶的參與。此外,解旋酶在DNA的修復(fù)、重組以及轉(zhuǎn)錄等代謝過程也有著重要作用。
解旋酶存在于各種生物的細(xì)胞中,日常患者需要根據(jù)個人健康情況適當(dāng)攝入,補(bǔ)充過程中要搭配一些清淡、容易消化的食物,有利于機(jī)體對酶的吸收。不建議攝入過多刺激性食物,以免損傷胃腸道黏膜,對身體健康造成影響。
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