B生物信息的传递-从DNA到RNA

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1、第三章生物信息的传递——从DNA到RNA分子生物学MolecularBiology第一节RNA的转录第二节启动子与转录其始第三节原核生物与真核生物mRNA的特征比较第四节终止与抗终止第五节内含子的剪接、编辑及化学修饰第三章生物信息的传递——从DNA到RNA第一节RNA的转录蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA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一、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中NTP（A

2、TP、CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。有义链[又称编码链codingstrand]:指不作模板的DNA单链反义链[又称模板链templatesrand]:指作为模板进行RNA转录的链在依赖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,RNA聚合酶的结合)RNA转录与DNA复制比较有何异同？转录的特点二

3、、转录的基本过程：模板识别、转录起始、延伸、终止从启动子(promoter)到终止子(terminator)称为转录单位(transcriptionunit)(转录起始点)启动子(promoter)DNA模板上专一地与RNA聚合酶结合并决定转录从何处起始的部位，也决定基因的转录效率。转录起点即转录原点记为＋1，其5‘上游记为负值，下游记为正值upstreamstartpointdownstream－10＋1＋10转录的起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基，研究表明通常为一个嘌呤（A或Ｇ）。1)

4、模板识别RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相互相结合的过程(封闭型启动子复合物/开放型启动子复合物)转录泡：RNApol结合和转录的DNA模板区域，有17bp左右DNA形成解链区2)转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。RNA聚合酶离开启动子，沿着DNA链移动并使新生RNA链不断延长的过程。始终保持三元复合物的结构RNA聚合酶与产物RNA不解离底物NTP不断加到RNA链的3’-OH端，RNA链不断延伸形成一个磷酸二酯键后，核心酶向前滑动4)转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形

5、成新的磷酸二脂键，RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解，RNA链释放下来。3)延伸过程RNA链的延伸图解3´5´RNA-DNA杂交螺旋聚合酶的移动方向新生RNA复链解链有义链模板链（反义链）延长部位RNA合成过程起始双链DNA局部解开磷酸二酯键形成终止阶段解链区到达基因终点延长阶段53RNA启动子终止子5RNA聚合酶53535离开识别（ρ-dependentterminator）；三、RNA聚合酶它催化RNA主链中核苷酸间的3’,5’磷酸二酯键的形成，RNA的合成必须有DNA模板存在，并

6、且要非常精确。转录作用并没有校正（proofreading）机制。1.原核生物的RNA聚合酶全酶(HoloEnzyme)和核心酶(CoreEnzyme)(1)全酶（HoloEnzyme）用于转录的依靠空间结构与DNA模板结合(σ与核心酶结合后引起的构象变化)模板的识别阶段包括RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物。专一性地与DNA序列(启动子)结合半衰期：数小时转录效率低，速度缓慢（σ的结合）全酶(HoloEnzyme)和核心酶(CoreEnzyme)＋σββ’ααCoreEnzym

7、eβααβ’σHoloEnzyme用于转录的起始，专一性地与DNA序列(启动子)结合作用于转录的延伸过程（终止）E.coliRNApolymerase用于起始和延伸只用于起始36.5KD36.5KD151KD155KD11KD70KD使RNA聚合酶全酶识别启动子的SextamaBox(－35区),Editing功能有义DNA链结合位点促使RNApol与DNA模板链结合（1）核心酶（CoreEnzyme）作用于转录的延伸过程（终止）依靠静电引力与DNA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

8、DNA的序列无关）半衰期：60秒E.ColiRNApol的亚基组成coreenzyme（3）全酶的组装过程此外，新发现的一种ω亚基的功能尚不清楚。（2）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E.coli中不同的因子可识别不同的启动子（2）α因子核心酶的组建因子