《RNA的转录》PPT课件

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1、RNA的转录(RNAtranscription)1.转录的基本概念2.原核生物RNA转录的起始3.真核生物RNA转录的起始4.转录的延伸5.转录的终止真核生物转录产物的后加工第一节转录的基本概念转录(transcription):是指以DNA为模板,在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下,以4种rNTP(ATP、CTP、GTP和UTP)为原料,合成RNA的过程。在有些病毒中,RNA也可以指导合成RNA。若干基本概念是基因表达的第一步,也是最关键的一步。以DoubleStrandDNA中的一条单链作为转录模板(杂交实验

2、所证实)有义链(sensestrand)[又称编码链codingstrand]:指不作模板的DNA单链反义链(antisensestrand)[又称模板链templatesrand]:指作为模板进行RNA转录的链(60年代以前的表示方法与此相反)没有A=UG=C的规律在依赖DNA的RNA聚合酶作用下进行转录A=U、C≡G合成RNA分子转录合成RNA链的方向为5’→3’,模板单链DNA的极性方向为3’→5’,而非模板单链的极性方向与RNA链相同,均为5’→3’。(书写)基因转录方式为不对称转录(一条单链DNA为模板

3、,RNA聚合酶的结合)RNA的转录包括promotion.elongation.terminaton三过程从启动子(promoter)到终止子(terminator)称为转录单位(transcriptionunit)(转录起始点)原核生物的转录单位多为polycistron,真核生物中的转录单位多为monocistron转录起点即转录原点记为+1,其上游记为负值,下游记为正值upstreamstartpointdownstream-10+1+10第二节原核生物RNA转录的起始(RNATranscriptionpr

4、omotioninprokaryots)两个相关概念:*操纵元(operon):是原核生物基因表达调控的一个完整单元,其中包括结构基因、调节基因、操作子和启动子ipozyaNolacmRNAAbsenceoflactoseActiveipozya-GalactosidasePermeaseTransacetylasePresenceoflactoseInactive启动子(promoter):是指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成起始转录复合物的区域,它还包括一些调节蛋白因子的结合位点(频率、效率)一、原

5、核生物的RNApolymerase(E.coli)1、全酶(HoloEnzyme)和核心酶(CoreEnzyme)+σββ’ααCoreEnzymeβααβ’σHoloEnzyme(1)全酶(HoloEnzyme)•用于转录的起始•依靠空间结构与DNA模板结合(σ与核心酶结合后引起的构象变化)•专一性地与DNA序列(启动子)结合•结合常数:1014/mol•半衰期:数小时(107/mol1秒以下)•转录效率低,速度缓慢(σ的结合)(2)核心酶(CoreEnzyme)•作用于转录的延伸过程(终止)•依靠静电引力与D

6、NA模板结合(蛋白质中碱性基团与DNA的磷酸根之间)•非专一性的结合(与DNA的序列无关)•结合常数:1011/mol•半衰期:60秒此外,新发现的一种ω亚基的功能尚不清楚。2、各亚基的特点和功能(1)σ因子•σ因子可重复使用•修饰RNApol构型•使HoloEnzyme识别启动子的SextamaBox(-35区),并通过σ与模板链结合2α+βα2ββ’+σα2β+β’α2ββ’σ(3)全酶的组装过程•不同的σ因子识别不同的启动子E.coli中有四种σ因子(σ70、σ32、σ54、σ28)枯草杆菌中有11种σ因子

7、(σ因子的更替对转录起始的调控)(2)α因子•核心酶的组建因子•促使RNApol与DNA模板链结合α+α2α+βα2β+β’•前端α因子--使模板DNA双链解链为单链•尾端α因子--使解链的单链DNA重新聚合为双链(3)β因子•促进RNApol+NTPRNAelongation•完成NMP之间的磷酸酯键的连接•Editing功能(排斥与模板链不互补的碱基)•与Rho(ρ)因子竞争RNA3’-endEsite(elongationsiteRifR):对NTP非专一性地结合(催化作用和Editing功能)(4)β’因

8、子•参与RNA非模板链(sensestrand)的结合(充当SSB)•构成Holoenzyme后,β因子含有两个位点Isite(initiationsite.Rifs):该位点专一性地结合ATP或者GTP(需要高浓度的ATP或GTP)由于各亚基的功能,使全酶本身含有五个功能位点有义DNA链结合位点(β’亚基提供)DNA/RNA杂交链结合位点(β亚基提供)双链DNA解链位点

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