Welches Enzym ist für die Verlängerung der RNA-Kette verantwortlich?

RNA-Polymerase verlängert RNA während der Transkription.

Ribonukleinsäure oder RNA spielt im Leben einer Zelle eine wichtige Rolle. Es fungiert als Bote und überträgt den genetischen Code von Desoxyribonukleinsäure oder DNA zu den Protein-synthetisierenden Maschinerie der Zelle. Ribosomale RNA verbindet sich mit Proteinen zu Ribosomen, den Proteinfabriken der Zelle. Transfer RNA transportiert Aminosäuren in wachsende Proteinstränge, während Ribosomen Messenger-RNA translatieren. Andere Formen von RNA helfen, die Zellaktivität zu kontrollieren. Das Enzym RNA-Polymerase oder RNAP, das verschiedene Formen hat, ist verantwortlich für die Verlängerung der RNA-Kette während der Transkription von DNA.

RNA-Polymerase-Struktur

In eukaryotischen Zellen - Zellen mit organisierten Kernen - sind die verschiedenen RNAP-Typen mit I bis V markiert. Jede hat eine leicht unterschiedliche Struktur und erzeugt jeweils einen anderen Satz von RNAs. Zum Beispiel ist RNAP II für die Erzeugung von Messenger-RNA oder mRNA verantwortlich. Prokaryotische Zellen (die keine organisierten Kerne haben) haben einen Typ von RNAP. Das Enzym besteht aus mehreren Protein-Untereinheiten, die während der Transkription verschiedene Funktionen erfüllen. Eine aktive Stelle, die ein Magnesiumatom enthält, ist der Ort innerhalb des Enzyms, an dem sich die RNA verlängert. Die aktive Stelle fügt dem wachsenden RNA-Strang Zucker-Phosphat-Gruppen hinzu und bindet Nukleotidbasen gemäß den Basenpaarungsregeln.

Basenpaarung

Die DNA ist ein langes Molekül mit einem Rückgrat aus alternierenden Zucker- und Phosphateinheiten. Eine von vier Nukleotidbasen - ein- oder zweikernige Moleküle, die Stickstoff enthalten - hängt von jeder Zuckereinheit ab. Die vier DNA-Basen sind mit A, T, C und G markiert. Die Sequenz von Basenpaaren entlang des DNA-Moleküls diktiert die Aminosäuresequenz in den von der Zelle synthetisierten Proteinen. DNA existiert normalerweise als eine Doppelhelix, in der die Basen von zwei Strängen gemäß Basenpaarungsregeln aneinander binden: die A- und T-Basen bilden eine Gruppe von Paaren, während C und G die andere Gruppe bilden. RNA ist ein verwandtes einzelsträngiges Molekül, das die gleichen Basenpaarungsregeln während der DNA-Transkription beobachtet, mit Ausnahme der Substitution der U-Base für T in RNA.

Transkriptionsinitiierung

Proteininitiationsfaktoren müssen einen Komplex mit einem Molekül RNA-Polymerase bilden, bevor die Transkription beginnen kann. Diese Faktoren ermöglichen es dem Enzym, an Promotorregionen - Bindungspunkte für verschiedene Transkriptionseinheiten - an einem DNA-Strang zu binden. Transkriptionseinheiten sind Sequenzen von einem oder mehreren Genen, die die Proteinspezifizierenden Teile eines DNA-Strangs sind. Der RNA-Polymerase-Komplex erzeugt eine Transkriptionsblase, indem er einen Teil der DNA-Doppelhelix am Anfang der Transkriptionseinheit entpackt. Der Enzymkomplex beginnt dann mit der Assemblierung von RNA, indem er den DNA-Matrizenstrang jeweils Base für Base abliest.

Verlängerung und Beendigung

Der RNA-Polymerase-Komplex könnte viele Fehlstarts machen, bevor die Verlängerung beginnt. In einem falschen Start transkribiert das Enzym etwa 10 Basen und bricht dann den Prozess ab und startet neu. Die Verlängerung kann nur beginnen, wenn die RNAP die initiierenden Proteinfaktoren freisetzt, die sie an der DNA-Promotorregion verankern. Sobald die Verlängerung in Gang ist, werden Elongationsfaktoren in das Enzym eingebaut, um die Transkriptionsblase den DNA-Strang entlang zu bewegen. Das sich bewegende RNAP-Molekül verlängert den neuen RNA-Strang durch Zugabe von Zucker-Phosphat-Einheiten und Nukleotidbasen, die die Basen auf der DNA-Matrize ergänzen. Wenn die RNAP eine falsch gepaarte Base entdeckt, kann sie das fehlerhafte RNA-Segment spalten und resynthetisieren. Die Transkription endet, wenn das Enzym eine Stoppsequenz auf der DNA-Matrize liest. Bei Beendigung gibt das RNAP-Enzym das RNA-Transkript, die Proteinfaktoren und die DNA-Matrize frei.

Welches Enzym ist für die Verlängerung der RNA-Kette verantwortlich?

FAQ - 💬

❓ Welches Enzym stellt RNA her?

👉 Irgendwann wird die mRNA durch das Enzym RNAse (Ribonuklease) wieder in ihre Einzelteile zerlegt, die dann von der Zelle wieder zum Aufbau neuer RNA-Moleküle genutzt werden können. Der Abbau-Prozess findet in den so genannten „P-Bodies“ statt, spezifischen Zellstrukturen im Cytoplasma.

❓ Welches Enzym katalysiert die RNA Synthese?

👉 Als RNA-Polymerasen bezeichnet man Enzyme, die die Synthese von Ribonucleinsäure-Molekülen (RNA) an der DNA oder an der RNA durch Transkription katalysieren.

❓ Was macht die Transkriptase?

👉 Die Transkription (lat. transcribere = umschreiben) ist dafür zuständig, transportfähige Kopien der DNA in deinem Zellkern herzustellen. Die genetischen Informationen der doppelsträngigen DNA werden also „umgeschrieben“ und zwar in Form einer einzelsträngigen RNA . Du bezeichnest sie auch als mRNA oder messenger RNA.

❓ Ist die RNA ein Enzym?

👉 Die RNasen bilden eine vielfältige Gruppe von Enzymen, die alle das Kettenmolekül RNA zerschneiden, indem sie eine Phosphorsäure-Esterbindung zur Ribose trennen. Sie unterscheiden sich zunächst darin, ob sie einzel- oder doppelsträngige RNA oder RNA/DNA-Hybride angreifen.

❓ Welches Enzym ersetzt RNA-Primer?

👉 Die DNA-Polymerase I ist ein Enzym in Prokaryoten. Während der Replikation ersetzt sie die RNA-Primer der Okazaki-Fragmente durch DNA. Durch ihre Fähigkeit, Lücken und Fehlpaarungen zu erkennen, besitzt sie auch Funktionen in der DNA-Reparatur.

❓ Welches Enzym entfernt die RNA-Primer?

👉 Ribonuklease HUm nun die verbleibenden RNA-Nukleotide des Primers zu ersetzen, kommt das Enzym Ribonuklease H (RNase H) zum Einsatz. Es entfernt die RNA-Primer, sodass eine weitere DNA-Polymerase die Stücke durch DNA-Nukleotide ersetzen kann.

❓ Welche Enzyme beteiligen sich an der DNA-Replikation?

👉 Die DNA-Replikation gliedert sich in drei Phasen: Die Initiation, die Elongation und die Termination . Es sind eine Vielzahl verschiedener Enzyme beteiligt. Gyrasehemmer Gyrasehemmer sind Hemmstoffe der bakteriellenTopoisomerase II.

❓ Was ist die RNA-Prozessierung?

👉 RNA-Prozessierung ist ein wichtiger Schritt in der Proteinbiosynthese bei der Genexpression von Eukaryoten. Die bei der Transkription entstandene prä-mRNA wird in reife mRNA umgewandelt. Diese kann dann für die darauf folgende Translation den Zellkern verlassen. Wo findet die RNA-Prozessierung statt? RNA-Prozessierung findet im Zellkern statt.

❓ Welche Arten von rRNAs gibt es?

👉 Es gibt verschiedene rRNAs, die sich in ihrer Länge und Masse unterscheiden. Die Ribosomen der Prokaryoten weisen andere rRNAs auf als die Ribosomen der Eukaryoten . Die ribosomale RNA macht bis zu 90% der gesamten RNA einer Zelle aus und ist der Hauptbestandteil der Ribosomen. Somit ist sie am Aufbau und der Funktion der Ribosomen beteiligt.

❓ Was ist eine RNA Polymerase?

👉 Eine RNA Polymerase ist ein Enzym, das die Bildung einer RNA anhand einer RNA- oder DNA-Vorlage veranlasst. Die RNA Polymerase ist ein Enzymprotein, das aus mehreren Polypeptidketten aufgebaut ist. Sie wird in verschiedene Untereinheiten aufgeteilt, die jeweils nach griechischen Buschstaben (α, β usw.) benannt werden.

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