在遺傳信息的轉錄過程中,沒有解旋酶參與,只有在DNA復制的過程中,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)結合,然后RNA聚合酶自身發生變化,從而誘導轉錄的發生,使DNA雙鏈解旋。也就是說,RNA聚合酶自身有誘導DNA解旋的能力。
不需要,解旋酶也叫DNA解旋酶,特指DNA復制過程中,作用于氫鍵,起到解旋作用的酶。
在原核生物中,在轉錄過程中RNA聚合酶只是在DNA雙鏈中穿過,只產生對DNA的張力,而不實際將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“,那么可以認為真核生物的轉錄需要解旋酶。但是通過上面的分析認為,這并非典型的DNA解旋酶功能,其和DNA復制時的解旋酶在功能和結構上極為不同。
1.轉錄起始
基因的轉錄是由RNA聚合酶催化進行的。基因的上游具有結合RNA聚合酶的區域,叫作啟動子。啟動子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特異性結合的位點,決定了基因轉錄的起始位點。RNA聚合酶與啟動子結合后,在特定區域將DNA雙螺旋兩條鏈之間的氫鍵斷開,使DNA解旋,形成單鏈區,以非編碼鏈為模板合成RNA互補鏈的過程就開始了。
2.轉錄延長
轉錄的延長是以首位核苷酸的3′-OH為基礎逐個加入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,因為沒有核膜的分隔,轉錄未完成即已開始翻譯,而且在同一個DNA模板上同時進行多個轉錄過程。電鏡下看到的羽毛狀圖形和羽毛上的小黑點(多聚核糖體),是轉錄和翻譯高效率的直觀表現。
3.轉錄終止
轉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,因為Rho因子有ATP酶和解旋酶兩種活性,能結合在轉錄產物的3′末端區并使轉錄停頓產物RNA脫離DNA模板,所以可以終止轉錄。
對于非依賴Rho因子的轉錄終止,其RNA產物的3′端往往形成莖環結構,其后又有一串寡聚U。莖環結構可使RNA聚合酶變構而不再前移,寡聚U則有利于RNA脫離依附的DNA模板。因此,無論哪一種轉錄終止都有RNA聚合酶停頓和RNA產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,并打開雙螺旋結構,以此獲得單鏈DNA,為DNA的復制提供模板。因此,DNA的復制過程中需要解旋酶的參與。此外,解旋酶在DNA的修復、重組以及轉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胞中,日常患者需要根據個人健康情況適當攝入,補充過程中要搭配一些清淡、容易消化的食物,有利于機體對酶的吸收。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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