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【转载】为什么DNA(片段)只有一条链可转录?  

2014-11-26 16:19:27|  分类: 学习资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       在“基因控制蛋白质合成”的教学中,常有学生提出:为什么只能以DNA(片段)的一条链为模板进行转录而形成一条mRNA呢?
      D NA之所以能转录取决于:①特异的转录起点;②转录的方向;③转录开始后按碱基互补配对原则准确地转录;④特异终止部位等几个方面。转录起始的关键是RNA聚合酶与启动子的相互作用。
       启动子,是指一段位于结构基因上游区、指导RNA聚合酶与模板的正确结合、活化RNA聚合酶并确保转录准确而有效起始的DNA序列。启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力,同时也就决定了RNA聚合酶对它的选择与结合。以大肠杆菌RNA聚合酶为例,该聚合酶(全酶)是由δ因子及核心酶两个部分组成。δ因子是一种专门负责模板链的选择和转录起始的蛋白因子,是酶的别构效应物,它能使酶专一性地识别模板上的启动子。核心酶负责转录由全酶识别已形成单链DNA的模板。正是由于RNA聚合酶必须结合在DNA分子的特定的区域——启动子上,这就决定了转录起始的位点。
        其次,RNA聚合酶同DNA聚合酶一样,只能催化单核苷酸加接到带游离3'—OH的多核苷酸链上,就是说RNA合成时只能以5'→3'的方向合成互补于DNA模板链的RNA链。这就决定了转录的方向。
        正是由于这种“位点”和“方向”,从而共同决定了DNA的哪条链将被转录,而不是DNA的两条链同时都可转录为mRNA(当然也有个别例外的情况,如细菌中的质粒DNA的双链能同时在同一区域进行转录)。
        事实上,沿着一条DNA分子的碱基对顺序,排列了许多的基因,每个基因都有一个启动子,每个启动子决定了该基因的转录的方向,规定了转录的线以及终止子。然而又因为基因是断裂的,相邻的基因并不完全连续排列在一条转录线上,而且DNA的两条链具有相反的化学极性。因此,相邻基因的转录线可以从DNA双螺旋的一条链,转换到另一条互补链上,当这种转换出现时,DNA的转录方向必须倒转过来。
原载《中学生理科应试》2002.8

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