《生物化学》教学课件：第17章RNA的生物合成.ppt

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1、第十七章RNA的生物合成RNASynthesisandSplicing转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNAIntroductionOverview:RNA合成，或转录，就是把DNA核苷酸序列的信息转抄成RNA序列信息的过程。RNA合成是由一分子量很大的酶-RNA聚合酶来完成的。原核和真核生物的酶化学反应是相同的。最近研究结果表明原核和真核生物的RNA聚合酶的三维结构也非常相似，表明它们在进化过程中有类似的起源。RNA合成，象所有的生物聚合反应，包括三个过程：起始,延长和终止。RNA聚

2、合酶在此过程中起多种功能或担任各种角色。具体为：发现或寻找RNA合成的起始位点。E.coliDNA长度为4.8x106bp,大约有近2000个起始位点。将DNA双螺旋结构解开成为单链,使其成为RNA合成的模版。根据模版选择合适的NTP并催化磷酸二酯键形成。在聚合酶沿着DNA模版移动中，此过程重复n次。聚合酶的催化活性很强，一个RNA聚合酶分子能够完成一个转录物（Transcript）的转录。RNA聚合酶能够检测到终止信号并能决定转录何时结束。RNA聚合酶还能够与转录激活或抑制蛋白结合,从而决定转录的快慢。RNA聚合酶活性中心Amode

3、lofthetransitionstateforphosphodiester-bondformationintheactivesiteofRNApolymerase.The3’-hydroxylgroupofthegrowingRNAchainattacksthe-phosphateoftheincomingnucleosidetriphosphate.ThistransitionstateisstructurallysimilartothatinDNApolymerase.关键点：TranscriptioninE.Coli:Wha

4、tarethepropertiesofpromoters(theDNAsitesatwhichRNAtranscriptionisinitiated)?（启动子的特征）Howdothepromotersfunction?（启动子是如何起作用的）HowdoRNApolymerase,thetemplate,andthenascentRNAchaininteractwithoneanother?（RNA的合成、延长过程）Howistranscriptionterminated?（RNA合成的终止）模板和酶TemplatesandEnzym

5、es第一节一、参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子二、RNA聚合酶（一）原核生物的RNA聚合酶（2ββ′σ）核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)体外转录试验（含有模版，酶和底物NTP等）结果显示，核心酶己能催化NTP按模版的指引合成RNA。但合成的RNA没有固定的起始位点。体外转录试验（含有模版，酶和底物NTP等）结果显示，核心酶己能催化NTP按模版的指引合成RNA。但合成的RN

6、A没有固定的起始位点。加有σ亚基的酶能在特定的起始位点上开始转录。因此，全酶是σ亚基与核心酶的结合。σ亚基的发现2ββ′核心酶无法从起始位点开始转录，只有2ββ′σ形式存在的酶才具有从起始位点开始转录的功能。发现过程为：现象磷酸纤维柱色谱法提纯的RNA聚合酶以T4DNA为模版时没有活性；但以calf-thymusDNA为模版时有活性，calf-thymusDNA有很多DNAase酶切位点和游离未配对的碱基利用甘油梯度离心法提纯的RNA聚合酶则以T4DNA和calf-thymusDNA为模版时均有活性磷酸纤维柱色谱法提纯的RNA聚合

7、酶和一些收集的组分混合之后，则发现又能以T4DNA为模版,进行转录，并且发现这些组分含σ因子。σ因子具有降低RNA聚合酶对一般的DNA亲和率达104倍使得RNA聚合酶对启动子的亲合力增加全酶(holoenzyme)σ32：是应答热刺激而诱导产生的，它本身也属于Hsp。Hsp的转录起始点上游序列与一般基因不同。σ70：全酶因σ亚基不同而不同，最常见的σ70，在大肠杆菌中，绝大多数启动子可被含有σ70因子的全酶识别并激活。三、转录模板1.1DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。1.2DNA双链中按碱

8、基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。1.概念：5′···