为什么DNA合成比RNA合成快?

时间:2021-08-10 09:16:26   作者:
我的猜测是,DNA复制更快,因为它是在DNA解旋酶的帮助下完成的,而RNA转录是由RNA聚合酶单独完成的。

DNA复制和RNA转录都需要破坏DNA双螺旋结构,以暴露模板链。因为DNA双螺旋是由碱基对之间的氢键稳定的,需要一些能量来打破它们。DNA解旋酶利用细胞ATP的能量解开双螺旋。因为实际上有无限的ATP供应,所以速度限制因素不是解旋酶,而是DNA聚合酶的最大速度(在大肠杆菌中大约每秒1000个核苷酸)。猜您对有关于DNA的文章感兴趣:水分子如何与DNA相互作用?

为什么DNA合成比RNA合成快?

RNA聚合酶OTOH不具有解旋酶活性,因此不能利用ATP的能量解开DNA。相反,它等待由于热波动而自发展开。当下一个碱基对被暂时解开时,聚合酶立即添加一个新的核苷酸来取代原来的核苷酸。因为RNA聚合酶依赖于随机的热波动来解开DNA,所以RNA转录的速度要慢得多(每秒几十个核苷酸)。

RNA病毒进化出类似的RNA复制策略(用RNA模板制造RNA)。阳性感觉RNA病毒,如冠状病毒和丙型肝炎病毒,编码解旋酶,利用宿主ATP解开双链RNA中间体,而阴性感觉RNA病毒(流感、麻疹、埃博拉等)不编码解旋酶。它们的聚合酶具有具有多个进入出口通道的笼状构象和类似真核RNA聚合酶的转录泡。我很好奇他们的策略是否对他们的RNA合成速度有任何影响。

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