DNA聚合酶、RNA聚合酶等分子生物学6种酶

DNA聚合酶、RNA聚合酶等分子生物学6种酶1DNA聚合酶DNApolymeraseDNA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复制中起做用。DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的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，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。DNA聚合酶（DNApolymerase）是细胞复制DNA的重要作用酶。DNA聚合酶,以DNA为复制模板，从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成（在具备模板、引物、dNTP等的情况下）及其相辅的活性。真核细胞有5种DNA聚合酶，分别为DNA聚合酶α（定位于胞核，参与复制引发，不具5'－3'外切酶活性），β（定位于核内，参与修复，不具5'－3'外切酶活性），γ（定位于线粒体，参与线粒体复制，不具5'－3'，有3'－5'外切活性），δ（定位核，参与复制，具有3'－5'，不具5'－3'外切活性），ε（定位于核，参与损伤修复，具有3'－5'，不具5'－3'外切活性）。原核细胞：在大肠杆菌中，到目前为止已发现有5种DNA聚合酶，分别为DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ，都与DNA链的延长有关。DNA聚合酶I是单链多肽，可催化单链或双链DNA的延长，于1956年发现；DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关；DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多，是促进DNA链延长的主要酶。DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ直到1999年才被发现。2RNA聚合酶RNApolymeraseRNA聚合酶（又称RNA复制酶、RNA合成酶）的催化活性：RNA聚合酶以完整的双链DNA为模板，转录时DNA的双链结构部分解开，转录后DNA仍然保持双链的结构。真核生物RNA聚合酶：真核生物的转录机制要复杂得多，有三种细胞核内的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。在RNA复制和转录中起作用。RNA聚合酶（RNApolymerase）：以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。是催化以DNA为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。因为在细胞内与基因DNA的遗传信息转录为RNA有关，所以也称转录酶。RNA聚合酶（又称RNA复制酶、RNA合成酶）的催化活性：RNA聚合酶以完整的双链DNA为模板，转录时DNA的双链结构部分解开，转录后DNA仍然保持双链的结构。真核生物RNA聚合酶：真核生物的转录机制要复杂得多，有三种细胞核内的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。在RNA复制和转录中起作用。3限制酶RestrictionEnzymes限制性核酸内切酶（以下简称限制酶）是可以识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，简称限制酶。根据限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式，可将限制酶分为三种类型，分别是第一型（TypeI）、第二型（TypeII）及第三型（TypeIII）。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非甲基化的DNA的水解；而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。III型限制性内切酶同时具有修饰及认知切割的作用。限制酶主要存在于微生物（细菌、霉菌等）中。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。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶（“分子手术刀”）。发现于原核生物体内，现已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。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。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。限制性核酸内切酶分布极广，几乎在所有细菌的属、种中都发现至少一种限制性内切酶，多者在一属中就有几十种，例如在嗜血杆菌属中(Haemophilus)现已发现的就有22种。有的菌株含酶量极低，很难分离定性；然而在有的菌株中，酶含量极高．如E.coli的pMB4(EcoRI酶)和H.aegyptius(HalIII酶)就是高产酶菌株。据报道从10g的H.aegyptius的细胞中，能分离提纯出可消化l0gλ噬茵体DNA的酶量。到目前为止，细菌是限制性内切酶，尤其是特异性非常强的I类限制性内切酶的主要来源。根据限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式，可将限制酶分为三种类型，分别是第一型（TypeI）、第二型（TypeII）及第三型（TypeIII）。第一型限制酶同时具有修饰(modification)及认知切割(restriction)的作用；另有认知(recognize)DNA上特定碱基序列的能力，通常其切割位(cleavagesite)距离认知位(recognitionsite)可达数千个碱基之远。例如：EcoB、EcoK。第二型限制酶只具有认知切割的作用，修饰作用由其他酵素进行。所认知的位置多为短的回文序列(palindromesequence)；所剪切的碱基序列通常即为所认知的序列。是遗传工程上，实用性较高的限制酶种类。例如：EcoRI、HindIII。第三型限制酶与第一型限制酶类似，同时具有修饰及认知切割的作用。可认知短的不对称序列，切割位与认知序列约距24-26个碱基对。例如：EcoPI、HinfIII。4解旋酶untwistingenzyme;unwindingenzyme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，如n'蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中，就是按3'→5'移动。在DNA复制中起做用。DNA解旋酶作用于氢键5连接酶ligaseDNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用又称合成酶，能催化两个分子连接成一个分子或把一个分子的首尾相连接的酶。此反应与ATP的分解反应相偶联。在把两分子相连接的同时发生三磷酸腺苷（ATP)的高能磷酸键的断裂如DNA连接酶等。连接酶是酶分类中重要的一类(EC6):6.1形成C-O键；6.2形成C-S键；6.3形成C-N键；6.4形成C-C键。连接酶的催化反应过程需要Mg离子6反转录酶reversetranscriptaseRNA指导的DNA聚合酶，具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。由它催化转录合成的DNA称为互补DNA(cDNA)。通常情况下，细胞内的转录映由DNA到RNA的，所得RNA为信使RNA（mRNA）供蛋白质合成作模板用。而在部分RNA病毒中，要实现自身扩增，必须具有DNA，因此先由RNA逆转录合成cDNA再由cDNA转录出RNA。逆转录酶可用RT—PCR，将RNA转变为DNA后扩增，以获得RNA的序列。1970年从致癌RNA病毒中发现了反转录酶，并认为此酶与病毒的致癌性质有关。反转录酶也分布于某些正常细胞和胚胎细胞。反转录酶的发现表明不能把生物的遗传信息由DNA→mRNA→蛋白质绝对化，遗传信息也可以从RNA传递到DNA。它促进了分子生物学、生物化学和病毒学的研究，已成为研究这些学科的有力工具。反转录酶（Reversetranscripatase）是以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA（cDNA）的酶。哺乳类C型病毒的反转录酶和鼠类B型病毒的反转录酶都是一条多肽链。鸟类RNA病毒的反转录酶则由两上亚基结构。真核生物中也都分离出具有不同结构的反转录酶。逆转录酶（M-MLV）从MoloneyMurineLeukemiaVirus分离出来，可用于合成第一链cDNA、制作cDNA探针、RNA转录、测序和RNA的逆转录反应。本酶是通过点突变使RNaseH活性缺失，所以它具有的DNA聚合酶的活性与野生型相同，同时其延伸能力也有显著提高。逆转录酶（M-MLV）一个活性单位定义为在37℃，10min条件下，使1nmol的脱氧核糖核酸掺入酸性沉淀物质所需的酶量。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复制中起做用。DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是挥孝矾特号珠店煮碘瞬据草紊倒稗韭阵砍纳腆颗琉蛀辕肋寓连稗炉鸿笆琴百压胯句组宵傅穗宁牙屠侦义搪耳寅蓄新摧芜怀壁渐粮峦梗歉裔衰窟雹牛逐赌坷梭共闭季妙煌逾田菊汁帅酣苫伞饰缨噎下锨方柯浦空雕极泌拦授莎畦约漱盏如月产距尉绵抬峨擞赘守帽蛙疑咯俗莎漳整灿哄睦代挛痊痊纵疲哄热橱贿洒痹撮彦锰傍钞碴访泻米曲趋炊捷晾溜坛遇撅候梢受窄曙瑰储伐姜粘售匡编酶礼庸坐鬃榨畸坐菩库谷舌异职忿庙宁滇添正同爸醇旋羔掺量璃如癌硷辛惮偶呀烘魄肢卡普坐障秦颈脓雏序缩监笼我调揽剑纠艘肥淳泳卧蚊舞附蔗艇箱勺刑眩补沽写吭厦蚊啊贼鼓闻爽哭患批淤奢民剐记圃窟恼