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RNA複製
鎖定
RNA複製是以RNA為
模板合成RNA的過程,是除了
逆轉錄病毒以外的其他RNA
病毒的複製方式。有些生物,像某些病毒的
遺傳信息貯存在RNA分子中,當它們進入宿主細胞後,靠複製而
傳代,當它們以RNA為模板時,在
RNA複製酶作用下,按5'→3'方向合成互補的RNA分子,但RNA複製酶中缺乏校正功能,因此RNA複製時錯誤率很高,這與
反轉錄酶的特點相似。RNA複製酶只對病毒本身的RNA起作用,而不會作用於
宿主細胞中的RNA分子。
- 中文名
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RNA複製
- 外文名
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RNA replication
- 含 義
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生物界RNA合成的主要方式
- 形 式
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在RNA指導的下合成RNA分子
- 催化劑
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RNA聚合酶
RNA複製基本概念
即“RNA依賴的
RNA聚合酶(RdRp)”RNA聚合酶的一種,存在於大部分RNA病毒中。和細胞中用來轉錄的RNA聚合酶(DdRp)不同,
RNA複製酶的模板是RNA分子。
RNA複製複製
RNA複製病毒RNA的複製
病毒RNA進入
宿主細胞後,可進行復制,即在RNA指導的RNA聚合酶催化進行RNA
合成反應。
RNA複製酶催化的
合成反應是以RNA為模板,由5′向3′方向進行RNA鏈的合成。RNA複製酶缺乏校對功能的
內切酶活性,因此RNA複製的錯誤率較高,RNA複製酶只是特異地對病毒的RNA起作用,而宿主細胞的RNA一般並不進行復制。
RNA複製病毒 RNA複製的幾種方式
以(+)RNA為模板進行復制合成(-)RNA,再以(-)RNA為
模板合成(+)RNA組裝成病毒顆粒。
( 3)含
雙鏈RNA的病毒(例如
呼腸孤病毒):以雙鏈RNA中的(-)RNA為模板合成(+)RNA,以(+)RNA為模板合成蛋白質,以(+)RNA為模板合成雙鏈RNA,組裝病毒顆粒。
進一步的研究還發現一些RNA病毒如R17、f2、MS2等,可以以RNA為模板直接複製新的RNA。這些病毒都屬於最簡單的類型。例如,MS2的RNA只含有大約350個
核苷酸,僅編碼三種蛋白質:外殼蛋白,附着蛋白(attachment
protein,其功能主要是使病毒能附着於寄主細胞並進入其內部)、RNA複製酶(RNA replicase)的一個
亞基(該亞基與寄主細胞的三種蛋白質共同形成RNA複製酶,可以使病毒RNA進行自我複製)。
RNA複製轉錄與逆轉錄
轉錄是以DNA為
模板合成RNA的過程,經過轉錄
DNA分子中的貯存
信息傳遞到RNA分子中,再由mRNA做為模板合成蛋白質分子。
逆轉錄也是從RNA的一個特定位置開始的,以RNA分子中的一條鏈為模板,在逆轉錄酶的作用下,以四種
脱氧核苷酸為原料,合成方向仍是5'→3',完成
cDNA的合成。
大腸桿菌的
RNA聚合酶由五個
亞基構成,α2ββ'構成
核心酶,再加上
σ因子是
全酶。RNA聚合酶識別並特異結合的DNA一段區域叫做
啓動子,啓動子的序列中一10區和一35區很保守,決定了啓動子的強度是轉錄正確起點的關鍵,
真核生物中位於--20的
TATA盒和--70--110區域的元件是控制真核生物RNA的轉錄的關鍵。真核生物的RNA聚合酶有Ⅰ、Ⅱ、ⅢTMtn幾種,它們分別催化rRNA、mRNAt、tRNA Usn RNA、tRNA、以及
線粒體RNA的合成。轉錄作用停止於DNA模板的
終止信號,蛋白質
ρ因子可識別此信號,終止區常常轉錄出一段
反向重複序列。
轉錄生成的RNA分子為前體RNA,必須經過必在的加工修飾,才能成為有功能的RNA分子,但真核生物的RNA
轉錄後加工修飾比原核生物複雜的多。
原核生物轉錄生成的mRNA屬於
多順反子形式,由於原核生物沒有
核膜,轉錄與
翻譯的過程沒有明顯的屏障。而真核生物轉錄生成的mRNA為
單順反子,而且具有複雜的轉錄加工修飾,包括5’端
加幅,3’端
加尾,剪切
內含子,連接
外顯子等等,人們在研究rRNA前體的加工過程中發現了具有
催化作用的RNA分子,稱為酶RNA,從而打破了酶的本質是蛋白質的
傳統觀念。