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老魏的一亩三分地

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与核酸有关的几种酶的功能及作用位点  

2010-04-11 22:42:54|  分类: 教学参考资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 一、作用于磷酸二酯键的三种酶:

1、限制性核酸内切酶(有时简称限制酶):限制酶主要存在于微生物(细菌、真菌等)中。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(基因工程的工具之一—剪刀)。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子(例如,从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开)。目前已经发现了200多种限制酶,它们的切点各不相同。在重组DNA技术和基因诊断中必备的一类工具酶是能切割DNA分子得到黏性末端。 DNA限制酶作用于磷酸二酯键 。

   2、DNA连接酶:主要是在DNA片段之间的磷酸二酯键的形成起连接作用,基因工程所用工具酶之一。DNA连接酶作用于磷酸二酯键。

  3、DNA聚合酶:主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起作用。DNA聚合酶也作用于磷酸二酯键。

二、DNA聚合酶与DNA连接酶的区别:

    1、二者作用对象有差异:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核酸片段的3′末端的羟基上,形成磷酸二酯键;而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,不是在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。

 2、二者二者作用条件有差异:DNA聚合酶以一条DNA脱氧核苷酸链为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA单链;而DNA连接酶是将DNA双链上的相邻两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。

  三、与DNA转录有关的酶——RNA聚合酶

RNA聚合酶又叫RNA复制酶或RNA合成酶)。RNA聚合酶以DNA的一条链上的具有遗传效应的结构及功能单位——即基因为模板合成RNA,转录时DNA的双链结构部分由解旋酶解开,转录后DNA仍然保持双链的结构。相对来说,真核生物RNA聚合酶较复杂,细胞核内有三种RNA聚合酶:RNA聚合酶I转录rRNA,RNA聚合酶II转录mRNA,RNA聚合酶III转录tRNA和其它小分子RNA。它们都在RNA复制和转录中起作用。

  四、由RNA指导的DNA合成有关的酶——反转录酶

 反转录酶:反转录酶是以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。主要包括以下几种活性。①DNA聚合酶活性;以RNA为模板,催化dNTP聚合成DNA的过程。此酶需要RNA为引物,多为色氨酸的tRNA,在引物tRNA3′-末端以5′→3′方向合成DNA。②RNA酶活性;由反转录酶催化合成的cDNA与模板RNA形成的杂交分子,将由RNase H从RNA5′端水解掉RNA分子。③DNA指导的DNA聚合酶活性;以反转录合成的第一条DNA单链为模板,以dNTP为底物,再合成第二条DNA分子。除此之外,有些反转录酶还有DNA内切酶活性,这可能与病毒基因整合到宿主细胞染色体DNA中有关。反转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用,目前它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA并以它为模板,在反转录酶的作用下,合成出互补的DNA(cDNA),由此可构建出cDNA文库(新教材),从中筛选特异的目的基因,在基因工程中起重要作用。 

   五、DNA复制、转录离不开的酶——解旋酶

 解旋酶:是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在,并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多,都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5'→3',但也有3'→5'移到的情况。DNA解旋酶作用于氢键,在DNA复制、转录中期重要作用。

 (注:部分内容来自网络,综合整理而成)

 

 

 

 

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