Nêu chức năng của enzyme RNA poly trong quá trình nhân đôi DNA

Question

cƠn Ác MộNg · Accepted Answer

Trong quá trình nhân đôi DNA (tái bản DNA), enzyme RNA polymerase (thường được gọi với tên chuyên dụng trong quá trình này là Primase hoặc RNA primase) đóng một vai trò khởi đầu vô cùng quan trọng.

Mặc dù enzyme chính chịu trách nhiệm kéo dài chuỗi DNA mới là DNA polymerase, nhưng enzyme này có một nhược điểm lớn: Nó không thể tự khởi đầu tổng hợp một mạch mới mà chỉ có thể gắn thêm nucleotide vào đầu $3'-OH$ của một chuỗi polynucleotide có sẵn.

Do đó, chức năng của RNA polymerase (Primase) trong quá trình nhân đôi DNA cụ thể như sau:

1. Tổng hợp đoạn mồi (RNA primer)

Khi chạc chữ Y (chạc tái bản) được hình thành nhờ enzyme tháo xoắn helicase tách hai mạch đơn của DNA, RNA polymerase sẽ bám vào mạch khuôn.

Nó tiến hành tổng hợp một đoạn polynucleotide ngắn gọi là đoạn mồi (RNA primer) (độ dài khoảng 5 - 10 nucleotide) theo nguyên tắc bổ sung ($A-U, G-X$) với mạch khuôn DNA.

2. Cung cấp đầu $3'-OH$ tự do cho DNA polymerase

Sau khi tạo xong đoạn mồi, RNA polymerase sẽ để lại một đầu $3'-OH$ tự do ở cuối đoạn mồi đó.

Đầu $3'-OH$ này chính là vị trí mấu chốt để enzyme DNA polymerase bám vào, nhận diện và bắt đầu kéo dài chuỗi bằng cách liên kết các deoxyribonucleotide (các nucleotide của DNA), từ đó hình thành nên mạch DNA mới.

3. Sự khác biệt của chức năng này trên hai mạch mới

Do hai mạch của phân tử DNA khuôn có chiều ngược nhau ($3' \rightarrow 5'$ và $5' \rightarrow 3'$), mà enzyme luôn tổng hợp mạch mới theo chiều $5' \rightarrow 3'$, nên hoạt động của RNA polymerase trên hai mạch là khác nhau:

Trên mạch khuôn $3' \rightarrow 5'$ (mạch dẫn đầu - leading strand): RNA polymerase chỉ cần tổng hợp một đoạn mồi duy nhất ở điểm khởi đầu. Sau đó, DNA polymerase sẽ tổng hợp mạch mới liên tục.

Trên mạch khuôn $5' \rightarrow 3'$ (mạch theo sau - lagging strand): Mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo thành các đoạn ngắn Okazaki. Vì vậy, cứ bắt đầu một đoạn Okazaki mới, RNA polymerase lại phải bám vào và tổng hợp một đoạn mồi mới. Do đó, trên mạch này cần rất nhiều đoạn mồi.

Timi · Answer

Enzyme RNA polimerase (còn gọi là primase trong quá trình nhân đôi DNA) có chức năng chính là tổng hợp các đoạn mồi RNA (RNA primer) lên mạch khuôn DNA để tạo đầu mối 3′–OH miễn phí, từ đó DNA polimerase mới có chỗ gắn thêm các nuclêôtít DNA và kéo dài mạch mới. Cụ thể:  
1. Trên mạch chính (leading strand): primase chỉ cần tổng hợp 1 mồi RNA ở vị trí khởi đầu.  
2. Trên mạch chậm (lagging strand): primase phải tổng hợp nhiều mồi RNA tại mỗi điểm khởi đầu của từng đoạn Okazaki.

Nhờ có các mồi RNA này, DNA polimerase mới khởi động được quá trình nhân đôi và nối dài mạch DNA con.

Katiee ୨୧ · Answer

{"userId":5168846,"userName":"Yuan"}

$-$ Chức năng

$+$ Tạo ra các đoạn mạch RNA ngắn.

$+$ Cung cấp đầu $3'-OH$ tự do.

$+$ Giúp enzyme chính gắn vào kéo dài mạch.