6.5
细菌的复制、转录和翻译在物理上是偶联的。
复制体复合物解开DNA以进行复制,而RNA聚合酶则同时将DNA转录为mRNA。
多个核糖体结合到新生转录本上,形成多聚核糖体,以翻译单个mRNA,从而提高蛋白质合成的效率。
当复制体与RNA聚合酶在相对的DNA链上相向移动时,可能发生迎头碰撞,导致复制和转录停滞,增加DNA复制错误和超螺旋的产生。
在同向碰撞中,RNA 聚合酶与复制体朝同一方向移动。
当RNA聚合酶阻碍DNA复制体时,转录修复偶联蛋白等附加因子的解旋酶活性可移除停滞的RNA聚合酶。
复制体解旋酶推动其向前移动,最大限度地减少对复制过程的干扰。
最后,有缺陷的 mRNA 会导致正在翻译的核糖体停滞。
细菌的tmRNA可结合此类受困的核糖体,并翻译其短小的tmRNA编码信息,最终生成包含终止密码子的肽链,通过释放因子介导核糖体解离。
细菌的 DNA复制、转录和翻译过程紧密耦合,使基因高效表达,快速合成蛋白质。尽管在物理与功能上具有协调优势,但也会带来挑战,细菌通过特定的调控机制来加以克服。
复制、转录与翻译的耦合
复制、转录和翻译的耦合是细菌基因表达的显著特征。当复制体(replisome)解旋 DNA 复制时,RNA聚合酶会同…