RNA引物

RNA引物的定義是DNA複製時作為引物的小片段RNA。

簡介

RNA引物是一小段單鏈DNA或RNA,作為DNA複製的起始點,存在於自然中生物的DNA複製引物(DNA,RNA的) primer 指在核酸合成反應時,作為每個多核苷酸鏈進行延伸的出發點而起作用的多核苷酸鏈,在引物的3′-OH上,核苷酸以二酯鏈形式進行合成,因此引物的3′-OH,必須是游離的。

階段

DNA複製過程大致可以分為複製的引發,DNA鏈的延伸和DNA複製的終止三個階段。
複製的引發(Priming)階段包括DNA複製起點雙鏈解開,通過轉錄激活步驟合成RNA分子,RNA引物的合成,DNA聚合酶將第一個脫氧核苷酸加到引物RNA的3'-OH末端複製引發的關鍵步驟就是前導鏈DNA的合成,一旦前導鏈DNA的聚合作用開始,滯後鏈上的DNA合成也隨著開始,在所有前導鏈開始聚合之前有一必需的步驟就是由RNA聚合酶(不是引物酶)沿滯後鏈模板轉錄一短的RNA分子。在有些DNA複製中,(如質粒ColE),該RNA分子經過加式成為DNA複製的引物。

但是,在大部分DNA複製中,該RNA分子沒有引物作用。它的作用似乎只是分開兩條DNA鏈,暴露出某些特定序列以便引發體與之結合,在前導鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個過程稱為轉錄激活(transcriptional activation),在前導鏈的複製引發過程中還需要其他一些蛋白質,如大腸桿菌的dnaA蛋白。這兩種蛋白質可以和複製起點處DNA上高度保守的4個9bp長的序列結合,其具體功能尚不清楚。可能是這些蛋白質與DNA複製起點結合後能促進DNA聚合酶Ⅲ複合體的七種蛋白質在複製起點處裝配成有功能的全酶。DNA複製開始時,DNA螺鏇酶首先在複製起點處將雙鏈DNA解開,通過轉錄激活合成的RNA分子也起分離兩條DNA鏈的作用,然後單鏈DNA結合蛋白質結合在被解開的鏈上。由複製因子X(n蛋白),複製因子Y(n'蛋白),蛋白,i蛋白,dnaB蛋白和dnaC蛋白等6種蛋白質組成的引發前體(preprimosome),在單鏈DNA結合蛋白的作用下與單鏈DNA結合生成中間物,這是一種前引發過程。引發前體進一步與引物酶(primase)組裝成引發體(primosome)。引發體可以在單鏈DNA上移動,在dnaB亞基的作用下識別DNA複製起點位置。

首先在前導鏈上由引物酶催化合成一段RNA引物,然後,引發體在滯後鏈上沿5'→3'方向不停的移動(這是一種相對移動,也可能是滯後鏈模板在移動,見後),在一定距離上反覆合成RNA引物供DNA聚合酶Ⅲ合成岡崎片段使用,引發體中許多蛋白因子的功能尚不清楚。但是,這些成份必須協同工作才能使引發體在滯後鏈上移動,識別合適的引物合成位置,並將核苷酸在引發位置上聚合成RNA引物。由於引發體在滯後鏈模板上的移動方向與其合成引物的方向相反,所以在滯後鏈上所合成的RNA引物非常短,一般只有3-5個核苷酸長。而且,在同一種生物體細胞中這些引物都具有相似的序列,表明引物酶要在DNA滯後鏈模板上比較特定的位置(序列)上才能合成RNA引物。

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