RNA生物合成和加工

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1、RNA生物合成和加工内容第一节DNA指导下RNA的合成第二节RNA转录后的加工第三节RNA指导下的RNA和DNA的合成遗传信息传递的中心法则蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA第一节DNA指导下RNA的合成转录（transcription）：生物体以DNA为模板合成RNA的过程，转录是通过DNA的指导下的RNA聚合酶的催化实现的。经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和scRNA。转录从DNA模板的特定位点开始，并在一定的位点终止,此转录区域为一个转录单位。转录的起始是有DNA的启动子（promoter)控制的，控制中止

2、的部位称中止子（terminator)。1.DNA指导的RNA聚合酶反应式：n1ATPRNApolymerasen2GTPn3CTPDNA,Mg2+(orMn2+)n4TTPRNA+(n1+n2+n3+n4)PPi从聚合反应的化学本质、极性和模板的使用这三方面来说，转录与复制是相同的。但是，也存在三个主要不同点：A．转录中不需要RNA引物、以4种三磷酸核糖核苷（NTP）为底物；B．转录反应一般只用一小段DNA做模板；C．在转录区，一般都只有一条DNA链可以作为模板。启动子终止子模板链（负链，反意义链）编码链（正链，有意义链）非信息区DNA5´5´3´3´两股D

3、NA单链中只有一股可转录,可作为模板转录成RNA的一股称为模板链,对应的一股互补链称为编码链。能转录出mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构基因。其余的DNA可能转录(rRNA,tRNA),也可能不转录。不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录;模板链并非永远在同一单链上。大肠杆菌RNA聚合酶（456kD)核心酶(α2ββ)起始因子α——酶的装配与启动子上游元件和活化因子结合ββs——识别启动子，促进转录的起始w---?全酶(α2ββ)w2Zn结合核苷酸底物催化磷酸二酯键形成和模板DNA结合催化中心转录泡，17bp杂交体，8bp酶

4、的移动方向大肠杆菌RNA聚合酶进行的转录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（promoter)终止子(terminator)5RNA聚合酶5353553NusA离开识别NusA真核生物的RNA聚合酶三种RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因,其转录过程和产物各不相同。三种RNA聚合酶对鹅膏覃碱的敏感性反应不同。snRNAU6,scRNAr5s-rRNA2.启动子和转录因子启动子(promoter)是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。RNA

5、聚合酶起始转录需要的辅助因子（蛋白质）称为转录因子(transcriptionalfactor)。利用足迹法(footprint)和DNA测序法可以确定启动子的序列结构。足迹法确定启动子序列大肠杆菌启动子共有序列××AGTCTTGACA××××××××××××××××××TAT××××××××××××××ATAAAT××××××AACTGT××××TTA××××××××××××××××Pribnow框-10-35识别区16-19bp5-9bp起点频度：T89A95T45A60A50T95有助于DNA局部双链解开提供了RNA聚合酶识别的信号频度：T82T84G7

6、8A65C54A45真核启动子分为类型I、II、III，分别由RNApolI、II、III进行转录。类型I、III启动子种类有限，分别控制rRNA前体基因和小分子RNA的转录。类型I(RNA聚合酶I)启动子控制rRNA前体基因的转录，转录产物经加工后生成各种成熟的rRNA。类型I启动子由两部分保守序列组成：核心启动子位于转录起始点附近（－45—＋20）。上游控制元件（UCE）位于－180—－107。两部分都富含GC。RNA聚合酶I的转录还需要两种辅助因子参与:UBF1:可结合在两部分富含GC区SL1：四聚体，含TBP和3个转录辅助因子TAFI,结合在UBF1上

7、,SL1类似于细菌的r因子。类型II启动子类型II启动子涉及众多蛋白质基因的表达控制。包括4类控制元件：基本启动子起始子上游元件应答元件由相应的转录因子识别。基本启动子序列中心在-25至-30左右，7bp保守区。称TATA框（TATAbox）或Goldberg-Hogness框。A63A60T82A97T93A85A82A37T37通用（基本）转录因子通用转录因子（TFII）:指在启动子部位与RNA聚合酶II形成起始复合物（作用于基本启动子），启动转录的蛋白质因子，含量丰富，种类较少。为所有类型II启动子起始转录所必需。转录因子亚基数分子量功能TATA框是RN

8、APolII和通用因子形成起始复合物的