RNA聚合酶（RNA polymerase）是以一條DNA鏈或RNA為模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
常見(jiàn)的RNA聚合酶是催化以DNA為模板、三磷酸核糖核苷為底物、通過(guò)磷酸二酯鍵而聚合的合成RNA的酶。另外，RNA復(fù)制也需要RNA聚合酶催化。因?yàn)樵诩?xì)胞內(nèi)與基因DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA有關(guān)，所以也稱(chēng)轉(zhuǎn)錄酶。
原核生物的RNA聚合酶組成和功能原核生物大腸桿菌RNA聚合酶的研究得比較透徹的，全酶由五種亞基組成，去掉δ亞基的部分稱(chēng)為核心酶，核心酶本身就能催化苷酸間磷酸二酸鍵形成。
β亞基似乎是酶和核苷酸底物結(jié)合的部位。細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄是在DNA特定的起始點(diǎn)上開(kāi)始的，δ亞基的功能是辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的。β’亞基是酶與DNA模板結(jié)合的主要成分。α亞基可能與轉(zhuǎn)錄基因的類(lèi)型和種類(lèi)有關(guān)。
真核生物的RNA聚合酶組成和功能真核生物中已發(fā)現(xiàn)有四種RNA聚合酶，分別稱(chēng)為RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和線(xiàn)粒體RNA聚合酶，分子量大致都在50萬(wàn)道爾頓左右，它們一性地轉(zhuǎn)錄不同的基因，因此由它們催化的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物也各不相同。
RNA聚合酶Ⅰ：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄編碼rRNA的基因。
RNA聚合酶Ⅱ：合成信使RNA（mRNA）的體及大部份小核RNA（snRNA）以及微型RNA（microRNA）。因?yàn)樗谵D(zhuǎn)錄過(guò)程中需要多種轉(zhuǎn)錄因子才能與啟動(dòng)子結(jié)合，所以這是現(xiàn)時(shí)多研究的種類(lèi)。
RNA聚合酶Ⅲ：負(fù)責(zé)合成tRNA和許多小的核內(nèi)RNA。
原核生物靠RNA聚合酶就可完成從起始、延長(zhǎng)、終止的轉(zhuǎn)錄全過(guò)程，真核生物轉(zhuǎn)錄除RNA聚合酶外還需另一此叫做轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)分子參與轉(zhuǎn)錄的全過(guò)程。
DNA轉(zhuǎn)錄的過(guò)程簡(jiǎn)介一、轉(zhuǎn)錄起始
轉(zhuǎn)錄的起始就是生成由RNA聚合酶，模板和轉(zhuǎn)錄5＇端位核苷酸組成的起始復(fù)合物。
原核細(xì)胞內(nèi)只有一種RNA聚合酶，負(fù)責(zé)核查3種RNA，RNA聚合酶中的一種因子具有辨認(rèn)啟動(dòng)子“識(shí)別位”并與之結(jié)合形成疏松的復(fù)合物，然后RNA聚合酶沿模板DNA3＇—5＇方向移動(dòng)至Pribnow框（原核生物中，在啟動(dòng)子上游有一個(gè)由于5-6個(gè)核苷酸組成的共有序列，以發(fā)現(xiàn)者科學(xué)家的名字命名），這一區(qū)域容易解旋。
真核細(xì)胞的RNA聚合酶無(wú)法識(shí)別啟動(dòng)子，要靠轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別啟動(dòng)子。轉(zhuǎn)錄因子主要有6種，各有不同的作用，是轉(zhuǎn)錄因子與模板DNA上的TATA框（是真核生物一啟動(dòng)子元件）一序列結(jié)合，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，是一種多亞基蛋白復(fù)合體，具有依賴(lài)于A(yíng)TP供能的DNA解旋酶活性，在轉(zhuǎn)錄鏈延伸中發(fā)揮作用。
真核生物起始，生成起始復(fù)合物（PIC）。例如，RNA－pol－Ⅱ轉(zhuǎn)錄，是由各種TFⅡ相互辨認(rèn)結(jié)合，再與RNA聚合酶結(jié)合，并通過(guò)TF結(jié)合到TATA盒上。
二、轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)
轉(zhuǎn)錄的延長(zhǎng)是以位核苷酸的3＇－OH為基礎(chǔ)逐個(gè)加入NTP即形成磷酸二酯鍵，使RNA逐步從5＇向3＇端生長(zhǎng)的過(guò)程。
在原核生物，因?yàn)闆](méi)有細(xì)胞膜的分隔，轉(zhuǎn)錄未完成即已開(kāi)始翻譯，而且在同一DNA模板上同時(shí)進(jìn)行多個(gè)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。電鏡下看到的羽毛狀圖形和羽毛上的小黑點(diǎn)（聚多核糖體），是轉(zhuǎn)錄和翻譯高/效率的直觀(guān)表現(xiàn)。
三、轉(zhuǎn)錄終止
轉(zhuǎn)錄的終止在原核生物分為依賴(lài)Rho因子與非依賴(lài)Rho因子兩類(lèi)。
Rho因子有ATP酶和解螺旋酶兩種活性，因此能結(jié)合轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3＇末端區(qū)并使轉(zhuǎn)錄停頓及產(chǎn)物RNA脫離DNA模板。
非依賴(lài)Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止，其RNA產(chǎn)物3＇－端往往形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，其后又有一串寡聚U。莖環(huán)結(jié)構(gòu)可使因子聚合酶變構(gòu)而不再移，寡聚U則有利于RNA不再依附DNA模板鏈而脫出。
因此，無(wú)論哪一種轉(zhuǎn)錄終止都有RNA聚合酶停頓和RNA產(chǎn)物脫出這兩個(gè)必要過(guò)程。
真核生物轉(zhuǎn)錄終止是和加尾（mRNA的聚腺苷酸poly A）修飾同步進(jìn)行的。RNA上的加尾修飾點(diǎn)結(jié)構(gòu)特征是有AAAUAA序列。
總之，在遺傳信息轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，原核細(xì)胞中RNA聚合酶起解旋作用，真核細(xì)胞中是某些轉(zhuǎn)錄因子起解旋作用，因此，在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，沒(méi)有解旋酶參與，只有在DNA復(fù)制的過(guò)程中，需要解旋酶。
原創(chuàng)作者：上海遠(yuǎn)慕生物科技有限公司
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