生物化学12.第十二章 RNA的生物合成(转录)

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1、幻灯片1第十二章RNA的生物合成(转录)(RNABiosynthesis,Transcription)转录是指以DNA为模板合成RNA的过程。参与物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP) DNA模板 RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol) 其他蛋白质因子幻灯片2复制和转录的区别A-U，T-A，G-CA-T，G-C配对mRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）产物RNA聚合酶-polDNA聚合酶酶NTPdNTP原料两股链均复制模板转录复制A-U，T-A，

2、G-CA-T，G-CmRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）产物RNA(RNA-pol)DNA聚合酶酶NTPdNTP原料模板链转录(不对称转录)两股链均复制模板转录复制幻灯片3第一节转录基本规律与体系(BasicRulesandSystemofTranscription)一、不对称转录(一)转录的模板1.DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。结构基因中能转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或W

3、atson链。另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。2.在包含多个基因的DNA分子中，各基因的模板链并不总在同一条链上，在某个基因节段以其中某一条链为模板进行转录，而在另一个基因节段上则以其对应单链为模板，这种选择性称不对称转录。幻灯片45¢ 3¢3¢ 5¢模板链编码链编码链模板链转录方向转录方向5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·H

4、is·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译(二)转录的特点1.转录的不对称性2.转录方向的单向性3.转录不需要引物形成连续性4.转录过程有特定起始和终止点幻灯片5二、RNA转录的体系(一)模板结构基因双链中的一股链。(二)原料4种核糖核苷酸：ATP、UTP、GTP、CTP。(三)RNA聚合酶1.原核生物的RNA聚合酶核心酶全酶b¢baasb¢baa幻灯片6原核生物的RNA聚合酶a36512决定哪些基因被转录b150618催化功能b¢155613结合DNA模板s70263辨认起始

5、点亚基分子量功能aabb¢sTATAATATATTA+1-55TTGACAAACTGA+20DNARNA聚合酶全酶在转录起始区的结合幻灯片72.真核生物的RNA聚合酶种类ⅠⅡⅢ对鹅膏蕈碱的反应45S-rRNAhnRNA5S-rRNAtRNAsnRNA耐受极敏感中度敏感转录产物(四)蛋白因子RNA转录时除需以上物质外，还需要一些蛋白因子参与。如原核生物使转录过程终止ρ因子。真核生物聚合酶Ⅱ启动转录时的转录因子。幻灯片8第二节RNA转录过程(TheProcessofTranscription)一、原

6、核生物的转录过程(一)转录起始l转录起始需解决两个问题l(1)RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。l(2)DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。幻灯片92.转录起始过程(1)RNA聚合酶全酶(a2bb¢s)与模板保守序列结合。(2)DNA双链解开。(3)在RNA-pol作用下形成转录起始复合物。(4)转录起始复合物:RNApol(a2bb¢s)-DNA-pppGpN-OH3¢TGTTGACATATAAT5/5/3/3/-35区-10区转录方向基因转录区启动子+1编码链模板链原

7、核生物启动子的保守序列幻灯片10(二)转录延长1.s亚基脱落，RNA–pol核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板推进，NTP不断聚合RNA链不断延长。(NMP)n+NTP¾®(NMP)n+1+PPi转录空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol(核心酶)····DNA····RNA幻灯片11转录延长2.原核生物转录过程中的羽毛状现象5¢3¢DNA核糖体RNARNA聚合酶幻灯片12(三)转录终止1.依赖ρ(Rho)因子的转录终止ρ因子以六聚体形式存在，协助RNA-pol识

8、别终止信号，与转录产物结合，RNA和RNA-pol一起从模板上脱落。ATPrho5/3/5/3/rho幻灯片132.非依赖ρ因子的转录终止DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，可转录出具有茎环结构的RNA，来终止转录。5/3/5/3/3/5/转录产物RNA聚合酶DNA3/5/3/5/DNA5/U-U-U-U-U-U-U-U-3/RNA聚合酶幻灯片14二、真核生物的转录起始(一)转录起始真核生物的转录起始上游区有不同DNA序列的顺式作用元件，转录起始时，RNA-pol不直接结合模板，由转录因