转录特有的配对方式是,dna转录时碱基配对原则
本文将从理论和实践两个方面展开,详细阐述转录特有的配对方式。从碱基配对原则、转录因子、启动子、剪接和多聚A尾巴等五个方面进行阐述,举例说明每个方面的作用,带领读者探究DNA转录的奥秘。
碱基配对原则
DNA转录过程中,碱基的配对原则是重要的基础。RNA与DNA最大的不同在于RNA中没有胸腺嘧啶(T)而含有尿嘧啶(U)。RNA合成的过程中,腺嘌呤与尿嘧啶的配对规律与DNA的腺嘌呤与胸腺嘧啶的配对规律完全相同,即A对U,C对G。RNA的四种核苷酸在正常生理条件下能构成多种和长的链序列,在转录前需要先确定基因区域,读入RNA的序列。
人体中一些特别指定的基因序列被错误地复制为RNA,导致自身免疫病的发生。而在逆转录酶催化下,RNA转化为DNA,然后再进一步复制形成更多的RNA。这个过程中,在RNA退回成DNA的时候,因为U被替换为了T,所以最终形成的DNA中也被替换成T。
转录因子
转录因子是参与转录的关键因子,可以识别并与某些 DNA 片段特异性结合,有多种类型和不同的作用。转录因子可以影响 RNA 聚合酶结合到启动子区域或者離缺失。在 RNA 形成过程中,它们在启动 DNA 变成 RNA 时扮演重要的角色。
例如C/EBP蛋白是哺乳动物中最早被鉴定的转录因子之一,这种转录因子的基因家族能够识别DNA上的一类相似的底物,并与它们紧密地结合。目前研究还发现,在恶性肿瘤的发生过程中,C/EBP蛋白在基因转录中发挥着重要的作用。
启动子
启动子是指位于基因的上游区域的DNA序列,可以调控基因的转录。启动子在基因表达调节中起着关键的作用。一个基因通常由多个互不干扰的启动子来调控,不同的启动子引导 RNA 聚合酶在不同的时期、不同的细胞类型内或对不同的输入信号作出反应。
在大豆种子发育期间,一个名为SBEIIb的启动子调控着淀粉合成酶IIb在这一过程中的表达。复杂的基因网络使SBEIIb的表达在不同品种大豆种子内具有差异,进而影响淀粉积累的数量和质量。
剪接
剪接是指在RNA合成过程中切除非编码序列的一种基因表达形式。在原始RNA合成后,剪接过程会去除那些对产生蛋白质无意义或负面影响的 RNA 片段。通过剪接来得到的 RNA 信息完全与原始 DNA 序列不同,甚至不同组织或同一组织中不同的细胞类型之间,剪接也存在着极大的差异。
剪接的不同方式可以导致高尔夫球手的发球水平不同。研究表明,Golgi转运蛋白α之前的剪接事件,导致成年人高尔夫球水平达到高手的概率比低水平选手高 2 倍。基于这些发现,我们可以探究更多的 RNA splicing 机理,甚至过程中存在的基因调控策略。
多聚A尾巴
多聚A尾巴是 RNA 分子的一种后翻译修饰方法,是在 RNA 分子 3'端胺基酸的修饰。在 Eukaryotes 的 mRNA 上,末端区域通常含有一个不确定数量的腺苷核苷酸序列,形成所谓的多聚A尾巴,有利于将 mRNA 分子与核糖体有序地识别并连接。
研究人员表明,人类 KDM1A 维持了细胞多聚A酶 PAPα的表达,而 PAPα 可以增加细胞 mRNA 上 3'端的多聚 A 尾巴长度,从而影响 mRNA 的稳定性和翻译后修饰。这些发现提示,多聚A尾巴在细胞的生长和分化过程中发挥着必不可少的作用。