RNA合成方向是从5′端到3′端。这一方向性是由RNA聚合酶的催化特质所决定的,并且在整个转录过程中具备要紧意义。
在转录过程中,RNA聚合酶以DNA为模板合成RNA。DNA是双链结构,其中一条链作为模板链,另一条链为编码链。RNA聚合酶结合到DNA模板链的特定启动子地区后,开始催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键。具体来讲,新进入的核糖核苷酸的5′|磷酸基团会与正在延伸的RNA链的3′|OH末端发生反应,形成3′,5′|磷酸二酯键。这个过程不断重复,致使RNA链不断从5′端向3′端延伸。
从5′到3′的合成方向与DNA复制过程中DNA链的合成方向是一致的,这种一致性可能是生物进化过程中形成的一种守旧机制,便于细胞内的各种生物过程相互协调。同时,这种方向性也与RNA分子的功能有关。比如,mRNA在翻译过程中,核糖体也是从mRNA的5′端向3′端移动进行蛋白质合成的。假如RNA合成方向不是5′到3′,那样就会致使翻译过程没办法顺利进行,从而影响蛋白质的正常合成。
除此之外,RNA合成的5′到3′方向也与细胞内的能量提供机制相适应。在形成磷酸二酯键时,需要消耗能量,而核糖核苷酸的5′|三磷酸形式正好可以提供这种能量。当5′|三磷酸与3′|OH反应时,会释放出焦磷酸,焦磷酸进一步水解会释放出很多能量,为磷酸二酯键的形成提供动力。总之,RNA合成的5′到3′方向是生物体内一种精准且高效的机制,对于生命活动的正常进行至关要紧。
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