问答题 ColE1衍生质粒拷贝数调节的机制是什么?
【正确答案】这类质粒的复制主要是通过一种由质粒编码的小分子的RNA,称为RNA Ⅰ的分子来调节。这种小分子的RNA主要是通过干扰另一种称为RNA Ⅱ的加工来抑制DNA的复制。质粒DNA复制的引物是由RNA Ⅱ提供,在复制起始区,RNA Ⅱ同DNA形成一种RNA-DNA杂种分子,RNA Ⅱ被RNA内切核酸酶RNase H切除,在3'端形成一个羟基作为DNase Ⅰ催化的复制起始引物。RNA Ⅱ必须被正确地加工,否则不能作为复制起始的引物。RNA Ⅰ和RNA Ⅱ是互补的,它们是由DNA双链的同一区域互补链合成的。正因为互补,这两种RNA就可以配对形成双链的RNA螺旋,这种双链的RNA干扰了RNA Ⅱ的加工,干扰了复制。
   用这种机制能够解释ColE1质粒是如何维持它的拷贝数的。因为RNA Ⅰ是由质粒DNA合成的,当质粒的浓度增高时,同时合成了较多的RNA Ⅰ。高浓度的RNA Ⅰ干扰了大多数RNA Ⅱ的加工,复制受到抑制。当质粒的拷贝数达到每细胞16个时,这种复制的抑制作用几乎是完全的。除了RNA Ⅰ外,质粒编码的一种蛋白质,叫作Rop蛋白,协助维持拷贝数。这种蛋白质形成一个二聚体,可以增强RNA Ⅰ和RNAⅡ的配对。所以在RNA Ⅰ的浓度相对低时引物的加工也受到抑制。colE1质粒的复制的调节模式得到实验证明,这也是最早发现的反义RNA的调节作用。
【答案解析】