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[分享] 核酶是什么?存在于哪儿?

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发表于 2024-10-20 18:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2024-10-20 18:27 | 显示全部楼层
核酶是有催化活性的RNA, 即化学本质是RNA, 却具有酶的催化功能。核酶的功能很包括切割RNA、切割DNA,、连接RNA、磷酸酶活性等。与蛋白质酶相比,核酶的催化效率较低,是一种较为原始的催化酶。核酶可降解特异的mRNA序列。核酶又称核酸类酶、酶RNA、核酶类酶RNA。 它的发现打破了酶是蛋白质的传统观念。有一些RNA分子同样具有催化功能。
核酸酶包括核酸外切酶和核酸内切酶、核酸连接酶。不同来源的核酸酶,其专一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶只能作用于RNA,称为核糖核酸酶(RNase),有些核酸酶只能作用于DNA,称为脱氧核糖核酸酶(DNase),有些核酸酶专一性较低,既能作用于RNA也能作用于DNA,因此统称为核酸酶(nuclease)。根据核酸酶作用的位置不同,又可将核酸酶分为核酸外切酶(exonuclease)和核酸内切酶(endonuclease)。主要作用于DNA和RNA,起到连接、切割DNA或RNA中碱基序列的作用,其本质一般为蛋白质。因此,核酶和核酸酶的主要区别就是核酸酶为蛋白质成分,可分解核酸,而核酶成分为RNA,起到微弱的核酸酶活性。
全能核酸酶(SuperNuclease)是一种来自于粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),经基因工程改造的核酸内切酶,可高效降解双链、单链、线状、环状等任意形式的DNA和RNA,完全将核酸降解成3~5个碱基长度的5'-单磷酸寡核苷酸,对核酸碱基序列无特异性要求,可在链内任意核苷酸间进行切割。
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发表于 2024-10-20 18:27 | 显示全部楼层
核酸酶在实验室中普遍存在,它们普遍通常存在于塑料制品和试剂中,甚至可能来自科学家实验人员自身(皮肤,唾液等),而且核酸酶非常稳定,很难灭活。因此,经常使用DEPC处理来去除它们。更多内容请到默克生命科学官网查看:www.sigmaaldrich.cn
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发表于 2024-10-20 18:28 | 显示全部楼层
上世纪70年代,科学家已发现真核细胞存在“RNA剪接”现象,编码rRNA前体的DNA序列含有间隔的内含子序列,但成熟的rRNA没有内含子。美国生化学家Thomas Cech课题组试图利用四膜虫解开“RNA剪接”之谜,他一直认为“RNA剪接”肯定是某个酶蛋白催化反应的结果。1978年,Thomas Cech试图利用蛋白纯化技术找到这个酶,然而,他们郁闷地发现所有的样品均“顺利”出现RNA剪接,并没有发现活性酶蛋白,Cech非常沮丧。为此,他们反复试验,对各种可能做了一次又一次的排除。直到1982年,Cech在一条合成的RNA分子中惊奇地发现该RNA分子有剪接现象,也就是说,这个RNA分子居然能自我催化剪接。RNA分子的自我催化功能突破了酶都是蛋白的传统观念,Cech称它为核酶(Ribozyme)。
随后,1983年,Sidney Altman发现大肠杆菌的核糖核酸酶P的RNA部分也具有全酶的催化活性。因此,Thomas Cech和Sidney Altman共同获得了1989年的诺贝尔化学奖。


令人细思极恐:


这些发现表明,RNA既能顶替DNA编码遗传信息,还有蛋白的酶催化功能,也就是说,RNA可肩负储存遗传信息和催化反应两大重任,这意味着,RNA分子可能抛开DNA和蛋白质,独霸天下,其实,它真的这么干过。1986年,诺奖得主Walter Gilbert在Nature上更是高调提出“RNA世界”的论点。
尽管“RNA世界”仍存在疑问,但其核心却直指生命的本源,联想到多种重要生物分子结构中都含有核苷酸成分,比如能量载体分子ATP、多种辅酶NAD+、NADP+、FAD、FMN等和多种细胞信号分子cAMP、cGMP等,多种证据都指向,真可能存在过一个RNA独霸江湖的世界,RNA可能是第一个可以自我复制的分子。
核酶的结构:
核酶结构原始而简单,其化学本质是核酸,仅为一个约为60个核苷酸的小RNA分子,二级结构类似一把锤头,有稳定的三级结构,分子中含有催化部位和底物部位,两部位形成锤头结构,天然核酶的催化活性较低,大多催化转酯和水解等少数反应类型,但这些都不能妨碍它展现出货真价实的酶学功法。近几年,已不断设计出功能更强大的核酶,甚至具有复制超过其自身长度序列的能力。

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发表于 2024-10-20 18:28 | 显示全部楼层
核酶就是化学本质为核酸的酶。天然的目前发现的是化学本质为RNA的酶,常见于在细胞中催化mRNA的剪切加工过程。也有人工合成的化学本质为DNA的酶。
题主你们老师说的核酶仅限于少数病毒,我估计他/她把酶的化学本质和生物的遗传物质搞混了……RNA作为遗传物质目前仅限于少数病毒中
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发表于 2024-10-20 18:28 | 显示全部楼层
谢邀。
核酶是具有催化活性的核酸分子。
核酶很常见,比如核糖体和真核生物的各种非单基因的mRNA,还有细菌的RNA酶等等。人工设计的核酶现在合成生物学领域也常见了。
总而言之,核酶普遍存在于细胞生物中,你这位老师需要回大学重修一下才行,术业有专攻,我觉得不知道可以,讲授有争议的理论也可以,但是不能乱讲。这种知识水平可以换一个学科教,别教生物了。
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