שְׁאֵלָה:
מדוע שכפול דורש פריימרים ואילו תעתיק לא?
anamitra ruj
2014-08-16 12:17:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בתעתיק, אין צורך בשום פריימר. אני מניח שהמנגנון הבסיסי של DNA פולימראז & RNA פולימראז זהה. אז מדוע לשכפול יש צורך בפריימר?

קראתי איפשהו שההבדל בפעילות הקטליטית של פלוימרז DNA ו- RNA פולימראז נעוץ במבנה ובגיאומטריה של האתרים הפעילים שלהם. אבל למדתי ב"עקרונות Lehninger של ביוכימיה "מאת נלסון וקוקס שהאתרים הפעילים של שני האנזימים מכילים שאריות שאב משומרות מאוד והן דורשות יוני מגנזיום לזרז. אז מדוע לא נדרש פריימר לפולימראז RNA? מחכה לתשובה טובה והגיונית.
תמיד יש שתי סוגים של תשובות לסוג כזה של "למה". האחד מכניסטי ופשוט - ברגע שאתה מכיר את מנגנון הפעולה - הם בנויים אחרת לעבוד אחרת. השאלה היסודית יותר (ובעיניי שאלה מעניינת יותר) היא מדוע הם קיבלו את זה - מדוע פולימראז DNA לא פיתח את היכולת לעשות את מה שעושה RNA פולימראז? אני מתאר לעצמי שאף אחד לא יודע, אבל ההשערה שלי היא שזה חייב להיות משהו שקשור לשכפול שהתפתח מ- RNA לעולם DNA. מישהו אחר בוודאי חשב על זה לפני.
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
Behzad Rowshanravan
2014-08-16 15:10:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני לא מומחה בתעתיק אבל ממה שאני יכול להבין כאן ו כאן תעתיק מחייב אזור מקדם הפועל כמנגנון מכוון לתבנית המאפשר תעתיק, אשר ככל הנראה נושאים רצף מסוים המוכר על ידי ה- RNA פולימראז והמתחמים הקשורים אליו. עם זאת, פולימראז של DNA מחייב פריימרים להנחות אותו למיקום הנכון ב- DNA.

עריכה: לאור ההערות למטה, על פי כאן ו כאן, RNA פולימראז מסוגל ל דה נובו סינתזה כלומר הוא מסוגל ליזום סינתזה של RNA ללא פריימרים וזה נעשה על ידי RNA פולימראז מחייב לשני נוקלאוטידים ולא פולימר RNA המתהווה ונוקליאוטיד יחיד. ייזום נוקלאוטיד מחזיק RNA פולימראז בצורה נוקשה במקום, מה שמקל על התקפה כימית על הנוקליאוטיד הנכנס. עבור פולימראז T7 של בקטריופאג T7, תעתיק מתחיל בהעדפה ניכרת ל- GTP במיקומים + 1 ו- + 2. פולימראז DNA אינו יכול להוסיף פריימרים, ולכן, הוא זקוק לפרימאז כדי להוסיף את הפריימר de novo .

העניין של פריימרים הוא שהפולימראז של ה- DNA אינו יכול ליצור שרשראות חדשות דה-נובו, כלומר יש לחבר אותן לגדיל קיים. לגבי RNA Polymerase II זה כמובן שונה ושנראה שגורמי התעתיק הכלליים האחרים שנמצאים באתר ייזום השעתוק ממלאים תפקיד חשוב גם כן. אני חושב שזה אפשרי גם כי ל- RNA Pol II יש פעילות פרימאזית עצמה והיא יכולה ליצור קווצות דה נובו. אבל עדיין לא מצאתי פרטים על כך.
כן RNA פולימראז הוא בעל פעילות פרימאז עצמו. אני לא יודע את הבסיס המבני של זה; אז לא הגבתי ולא עניתי.
@Chris ערכתי את התשובה, המדגישה את ההיבט * דה נובו * של RNA פולימראז. תודה רבה על המצביע!
תודה לכולכם .... אבל אני לא מרוצה לגמרי. אנא תנו לי מידע נוסף
לאיזו יחידת משנה של RNA פולימראז יש פעילות פרימאז? ..@WYSIWYH
@anamitraruj .. Primase הוא סוג של RNA פולימראז .. אבל כמו שאמרתי לא השוויתי בין המבנים .. אודיע לך זמן מה
רק חשבתי אם תוסיפו שלימדו אותי שהקישור בין האזורים 3 ו -4 של גורם הסיגמה עוזר לכוון את גדיל התבנית כך שהוא נמצא במצב הנכון לתגובת הפילמור הראשונה.
Nick Alexander
2014-08-20 23:19:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הפריימר הוא מגייס אוניברסלי, לכל פולימראזות ה- DNA, המביא אותם לתבנית ה- DNA. אתה חייב שיהיו שני הגדילים במקום כדי שפולימראז DNA יעצור במקום. יתר על כן, הפעילות הקטליטית של כל הפולימראזות מחייבת קצה 3 'קיים מראש על גדיל הגידול. עליך להיות בעל קצה חופשי של 3 'ליד תבנית כדי שפולימראז DNA יפעל. (תיאור ארוך יותר של הכימיה נמצא בכתובת http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22374/.) לעומת זאת, פולימראזות של RNA, כולל פרימאז, מגויסות ל תבנית על ידי חלבונים המקשרים ל- DNA, כגון חלבונים המקשרים על ידי אוריינטל, גורמי שעתוק וכו ', כלומר אין צורך בפריימרים.

זה עשוי גם להיות הגיוני פונקציונלי. ברגע שתא מחליט לשכפל, החלבונים המחייבים את האוריי שלו מסונתזים ו / או מופעלים. הם קושרים את תבנית ה- DNA ומכניסים את הפרימאז. רק לאחר שהפרימאז מבצע את תפקידו, פולימראז DNA יכול להשתלט עליו. התא זקוק לוויסות מחמיר רק ברמת החלבון המקשר אוריאני, מכיוון שפולימראזות ה- DNA תלויים כל כך בצעדים הקודמים.

אם אנו חושבים במונחים אבולוציוניים ואנו מקבלים את השערת עולם ה- RNA פולימראזות ה- RNA (או לפחות אבותיהם) היו צריכות להתפתח מוקדם יותר מפולימראזות ה- DNA. בתנאים אלה, פולימראז ה- DNA המוקדם ביותר הגיע בעולם שבו כבר היה קיים RNA כפול גדילי, כלומר הייתה לו גישה לתבנית תחולית. לא היה צורך מיידי בפולימראז DNA בלתי תלוי פריימר, ולא היה צורך דחוף לאחר מכן.

כל אלה הם ספקולציות. נראה שיש פולימראז DNA בלתי תלוי פריימר בחיידק תרמופיל (DOI: 10.1021 / bi0489614). קיומו עשוי להתפרש בשתי דרכים הפוכות: מנגנון קדום, או התפתחות אחרונה, הנאלצים על ידי התנאים המיוחדים שבהם חיידקים אלה חיים. הראשון יכחיש כמעט את כל מה שכתבתי. "למה?" שאלות בביולוגיה תמיד מסובכות.

sdfgh
2016-01-11 16:20:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בשכפול יש לך שני גדילים. בתעתיק יש לך גדיל אחד.

תעתיק משתמש רק בגדיל ה- DNA 3 '→ 5'. זה מבטל את הצורך בשברי אוקאזאקי שנראים בשכפול דנ"א (על גדיל השהיה).

וזה מסיר את הצורך בפריימר של רנ"א כדי ליזום סינתזת רנ"א, כפי שקורה בשכפול דנ"א.

ערוך; במקום זאת RNA פולימראז נקשר לאזור היזם כדי להתחיל תעתיק, בשכפול (גדיל מוביל) DNA משתמש בפריימר 1 כדי ליזום. וכפי ש- AMR מעיר, RNA Polymerase לא צריך להוסיף נוקלאוטידים לחלק הקיים.

שלום, ברוך הבא ל- Biology SE, תודה לענות - האם אתה יכול להוסיף חומר תומך (הפניות לספרים, מאמרים שנבדקו על ידי עמיתים, אתרים מכובדים וכו ')? זה עוזר לשמור על סטנדרטים ומסייע למשתמשים למצוא חומר קריאה טוב בנושא שעשוי לעזור להם להמשיך.
למעשה זו לא הסיבה. על מנת לפלמר קווצה של בת DNA, פולימראז ה- DNA תלוי ה- DNA דורש קבוצת 3 הידרוקסיל חופשית שבעזרתה ניתן לזרז את התגובה. לפולימראז RNA תלוי DNA אין דרישה כזו ולכן הוא יכול לזרז את התגובה ללא צורך בקבוצת 3'-OH מתחילה.


ⓘ
שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...