《RNA生物合成》PPT课件

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1、第四讲RNA的生物合成RNA代谢一、RNA合成的特征二、原核生物RNA合成三、真核生物RNA的合成四、原核与真核生物mRNA的比较目录五、内含子的剪接、编辑、再编码及化学修饰RNA代谢除了某些RNA病毒之外，所有RNA分子都来自于DNA。基因组DNA通过一个被称为转录的过程把贮存在双链DNA分子中的遗传信息转换到与模板DNA链相互补的RNA单链上。mRNA，编码了一个或多个蛋白质序列。tRNA，把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息；rRNA，是合成蛋白质的工厂核糖体中的主要成份。一、RNA合成的特

2、征1、RNA的前体是四种核糖核苷三磷酸（rNTP）：ATP、GTP、CTP和UTP。2、RNA链的生长方向也是从5´￫3´，核苷三磷酸加到新生链的3´端，同时除去一分子焦磷酸而生成磷酸二酯键。3、转录必需以一条DNA链作为模板，按照碱基互补原则进行转录，因此DNA中的A、G、C、T将被分别转录为U、C、G、A。有义链（或编码链）：与mRNA序列相同的那条DNA链。反义链（或模板链）：指根据碱基互补配对原则指导RNA合成的DNA链。4、RNA聚合酶与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶能起始一条新链的合成，起始的

3、核苷酸一般是嘌呤核苷三磷酸。5、转录有一定的起始、终止位点。转录起始点及有关位置表示方法：转录起始点是指mRNA开始转录的第一个碱基，此点通常用+1表示，由此与转录方向相一致的下游序列的碱基位置用正值表示；与转录方向相反的上游序列的碱基位置用负值表示。-30-20-10+1+10+20+30+40上游下游1.RNApol的结构表4-1RNApol的结构亚基亚基数WM（KD）功能编码基因全酶α240P识别、核心酶装配rpoA465KD。β1155rpoBβ'1160rpoC催化中心σ32-90启动子特异选择

4、rpoD核心酶全酶二、原核生物RNA合成（一）原核生物RNA聚合酶（RNApolymerase)σ因子不仅增加聚合酶对启动子的亲和力，还降低了它对非专一位点的亲和力。1.定义启动子是一段位于结构基因5′端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。启动子的位置，可在+1上游，也可在+1下游（个别）。（二）启动子（promoter)2.Promoter的结构可被RNA全酶保护的区域-50~+20。同源性序列：-10区、-35区有同源性；强启动子更保守。Pribn

5、owbox-10区，100个测定启动子中T46T41T40T43G43NT80A95T45A60A50T96G37富含A/T。此序列突变，导致启动受阻或活力下降。-35区，σ识别区T82T84G78A65C54A54TTGACA16–19bpTATAAT5–9bp+1-35-10图4–6一个典型的启动子含有三个部分，由在-35、-10和起始原点的共有序列组成。在原核生物中，－35区与－10区之间的距离大约是16－19bp。下降突变：如果把Pribnow区从TATAAT变成AATAAT就会大大降低其结构基因

6、的转录水平。上升突变：即增加区共同序列的同一性。如：乳糖操纵子的启动子中，将其Pribnow区从TATGTT变成TATATT，就会提高启动子的效率。图4–4启动子的共有序列和RNA聚合酶的结合部位。表4-2E.coli不同σ的识别序列（promote区）rpoDσ70通常TTGACA16-18bpTATAATrpoHσ32热休克CCCTTGAA13-15bpCCCGATNTrpoEσE热休克未知未知未知rpoNσ54N利用CTGGNA66bpTTGCAfliAσF鞭毛CCAAA15bpGCCGATAAGe

7、neσ因子用途-35区间隔区-10区1RNA合成的起始（1）RNApol全酶识别。RNApol酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。聚合酶与启动子结合形成封闭复合物。此时，DNA仍处于双链状态。伴随着DNA构象上的重大变化，封闭复合物变为开放复合物。（2）pppA或pppG起始。开放复合物与最初两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后转变为包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元复合物。第一个碱基通常为嘌呤。通过启动子阶段（合成6-9个核苷酸）。（3）σ因子脱落（三）RNA的酶促合

8、成Figure4–12RNApolymerasepassesthroughseveralstepspriortoelongation.Aclosedbinarycomplexisconvertedtoanopenformandthenintoaternarycomplex.图4–12在延伸以前，RNA聚合酶要通过若干步。一个紧密的二聚体复合物被转变成一种开放形式，然后变成三聚体复合物。RNA-DNA杂交区约12bpRNApol