《DNA的转录》PPT课件

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1、ribonucleicacid---RNA底物NTP产物RNAn1ATPn2GTPn3UTPn4CTPRNA聚合酶Mg2＋/Mn2＋DNA模板n1AMPn2GMPn3UMPn4CMP＋(n1+n2+n3+n4)PPi在RNA聚合酶的催化作用下，以DNA为模板，四种核糖核苷三磷酸(NTPs)为原料合成RNA的过程。一、转录的相关概念：1.转录(Transcription)转录过程中碱基配对差异：模板链(templatestrand)：在转录过程中直接参与指导RNA合成过程的DNA链，其序列与新合成的RNA链互补。编码链(codingstrand)

2、：在RNA合成过程中不直接参与指导RNA合成的DNA链，其序列与新合成的RNA链对应。DNARNA模板链编码链转录本RNA聚合酶二、参与转录的酶类1.原核细胞RNA聚合酶核心酶(coreenzyme)：α2ββ'全酶(holoenzyme)：α2ββ'σ亚基基因相对分子量(kD)亚基数目功能αrpoA402装配亚基：与启动子上游元件和活化因子结合.ββ'rpoBrpoC15516011催化中心：结合核苷酸底物，催化磷酸二酯键形成，与模板DNA结合。σrpoD32~921识别亚基：可识别启动子，促进转录的起始。ω91功能不详。大肠杆菌RNA聚合酶各

3、亚基的性质与功能2.真核细胞RNA聚合酶RNA聚合酶种类细胞部位功能对抑制物α-鹅膏蕈碱敏感性聚合酶I核仁转录rRNA不敏感聚合酶II核质转录mRNA敏感聚合酶III核质转录小分子RNA，如tRNA、5SrRNA等中等敏感线粒体中的RNA聚合酶与原核生物相似。三、转录过程转录可分三阶段：起始、延伸和终止。真核生物中还需转录后加工过程。1.原核生物的转录过程（1）转录起始①启动子(promoter)位于结构基因5'端上游的一段DNA序列，可被RNA聚合酶识别并结合，以启动基因转录，又称启动基因。TATAATTTGACA启动子区结构基因-10Box-

4、35Box5'3'＋1-10-35原核生物启动子特点：–10Box：也称为Pribnow盒，一致序列为TATAAT，有利于转录时双链的解开。–35Box：一致序列为TTGACA，提供聚合酶结合时的识别为点。②RNA聚合酶与模板DNA的结合开放式启动子复合物(openpromotercomplex)DNA双链在-10Box附近解开约14bp的区域，酶与模板形成紧密复合物。封闭式启动子复合物(closedpromotercomplex)全酶的σ因子识别-35Box，并与之结合。③RNA合成的起始RNA聚合酶(RNAPol)起始位点(initiatio

5、nsite)通常结合一嘌呤碱基延伸位点(elongationsite)起始位点的嘌呤碱基与模板+1位碱基配对延伸位点引入与模板＋2位碱基配对的第二个NTP，形成磷酸二酯键新合成RNA链延伸约6~10碱基后，σ因子从全酶脱落延伸阶段在模板指导下依次引入NTP(2)转录延伸σ因子的脱落，促进了RNA合成速度：约50核苷酸/秒.分子酶DirectionoftranscriptionRewindingNegativesupercoilssupercoilsPositiveRNA-DNAhybrid(~8bp)ActivesiteNTPchanelUnwi

6、ndingCodingstrandTemplatestrand5'RNA3'大肠杆菌RNA聚合酶催化RNA聚合反应的起始与延伸Transcription大肠杆菌trp操纵子终止位点序列(富含GC的反向重复序列形成茎环结构促进RNA从模板上脱落)(3)转录终止①不依赖ρ因子的终止②依赖ρ因子的终止ρ因子(ρfactor)：由50kD亚基组成的六聚体，是一种ATP依赖型解链酶，可解开RNA:DNA和RNA:RNA双链。2.真核生物基因转录（1）真核生物启动子真核生物包括三类启动子：类型Ⅰ启动子(classⅠpromoter)控制rRNA的转录类型Ⅱ启

7、动子(classⅡpromoter)控制mRNA的转录类型Ⅲ启动子(classⅢpromoter)控制小分子RNA的转录真核生物启动子由转录因子识别。转录因子(transcriptionfactor)：能识别启动子并与之发生相互作用的蛋白质，影响转录过程。前起始复合物(preinitiationcomplex)：多种转录因子与RNA聚合酶在转录起点处形成的复合物。真核生物的Ⅱ类启动子：包括四种控制元件：基本启动子(basalpromoter，即TATABox)起始子(initiator)上游元件(upstreamelement)应答元件(resp

8、onseelement)。GCBox:GGGCGGCAATBox:GGC(T)CAATCT(2)真核生物增强子(enhancer)：增强