药学第15章转录与基因表达调控

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1、转录与基因表达调控Transcriptionandgeneexpression®ulation第十五章2008年5月药学类专业生物化学讲稿转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA2008年5月药学类专业生物化学讲稿复制和转录的区别2008年5月药学类专业生物化学讲稿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2008年5月药学类专业生物化学讲稿第一节

2、RNA的生物合成（转录）（一）转录模板（二）RNA聚合酶（三）酶与模板辨认结合（四）原核生物转录过程（五）真核生物转录过程（六）真核生物转录后的修饰（七）RNA的复制2008年5月药学类专业生物化学讲稿（一）转录模板DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。DNA双链中按碱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。

3、2008年5月药学类专业生物化学讲稿5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译2008年5月药学类专业生物化学讲稿5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向2008年5月药学类专业生物化学讲稿不对称转录(asymmetrictranscription)在DNA分子双链上某一区段，一股链用作模板指引转录，另

4、一股链不转录；模板链并非永远在同一条单链上。2008年5月药学类专业生物化学讲稿（二）RNA聚合酶1、原核生物的RNA聚合酶2008年5月药学类专业生物化学讲稿核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)2008年5月药学类专业生物化学讲稿RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合2008年5月药学类专业生物化学讲稿2、真核生物的RNA聚合酶2008年5月药学类专业生物化学讲稿（三）模板上酶的辨认、结合原核生物一个转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子(operon)，包括若干

5、个结构基因及其上游(upstream)的调控序列。5335结构基因调控序列RNA-polRNA聚合酶结合模板DNA的部位，称为启动子(promoter)。2008年5月药学类专业生物化学讲稿RNA聚合酶保护法2008年5月药学类专业生物化学讲稿开始转录TTGACAAACTGT-35区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-205335原核生物启动子保守序列RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶保护

6、区结构基因332008年5月药学类专业生物化学讲稿TATA盒CAAT盒GC盒增强子顺式作用元件结构基因-GCGC---CAAT---TATA转录起始真核生物启动子保守序列2008年5月药学类专业生物化学讲稿1、转录起始转录起始需解决两个问题：RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。（四）原核生物的转录过程2008年5月药学类专业生物化学讲稿②DNA双链解开①RNA聚合酶全酶(2)与模板结合③在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录

7、起始复合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3转录起始复合物:5-pppG-OH+NTP5-pppGpN-OH3+ppi转录起始过程2008年5月药学类专业生物化学讲稿2、转录延长①亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；②在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。(NMP)n+NTP(NMP)n+1+PPi2008年5月药学类专业生物化学讲稿转录空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol（核心酶）··

8、··DNA····RNA目录2008年5月药学类专业生物化学讲稿2008年5月药学类专业生物化学讲稿53DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体RNARNA聚合酶2008年5月药学类专业生物化学讲稿依赖Rho(ρ)因子的转录终止非依赖Rho因子的转录终止3、转录终止指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。分类2008年5月药学类专业生物化学讲稿ATP依赖Rho因子的转录终止2