《RNA生物合成y》PPT课件

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1、第十章RNA生物合成周口师范学院生命科学系(200７.11)主要内容第一节DNA指导下RNA的合成（转录）第二节RNA转录后加工第三节RNA指导下RNA的合成(RNA的复制)第四节核酸生物合成的抑制剂DNAdependentDNApolymerase——DDDPDNAdependentRNApolymerase——DDRPRNAdependentRNApolymerase——RDRPRNAdependentDNApolymerase——RDDPDNA复制（DDDP）转录（DDRP）RNA蛋白质翻译RNA复制（RDRP）反转录（RDDP）第一节DNA转录一、转录

2、的概念二、RNA聚合酶及催化反应三、RNA合成过程转录的概念转录是在DNA的指导下和RNA聚合酶的催化下，按照碱基配对的原则，合成一条与模板DNA互补的RNA的过程。RNA的转录从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。DNA的有义链和反义链启动子（promoter)终止子(terminator)模板链（templattestrand）反意义链(antisensestrand)有意义链(sensestrand)非信息区DNA5´5´3´3´模板链：双链DNA中具有转录活性的的链称为模板链，又称反义链（或负链）。编码链：双链DNA

3、中无转录活性的链称为编码链，又称有义链（或正链）。a、相同点：都需要模板都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP）合成方向都是5→’3’转录与复制的比较b、转录DNA复制的不同点转录不需引物；只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子,operon)；双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链）；哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。RNA聚合酶无校对功能。大肠杆菌的RNA聚合酶二、RNA聚合酶及催化反应由5种亚基α2ββ’σ组成全酶；没有σ、亚基的酶称为核心酶，只催化链的延长；σ称为起始因子，能识别DNA链的转录起始信号（启动子）大

4、肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图核心酶(α2ββ)起始因子β——和模板DNA结合β——起始和催化聚合反应α——？全酶(α2ββ)大肠杆菌RNA聚合酶各亚基的功能亚基基因Mr亚基功能数目αrpoA40,OOO2酶的装配，与启动子上游元件和活化因子结合βrpoB155,0001结合核苷酸底物，催化磷酸二酯键形成β’rpoC160,0001与模板结合σrpoD32,OOO-1识别启动子，促进转录92，000的起始9,OOO1未知原核细胞RNA的催化反应1960年，RNA聚合酶被发现。在E.coli中，RNA聚合酶催化RNA的合成需要：模板：双链或

5、单链DNA活性单体物质：四种NTP二价金属离子：Mg2+或Mn2+，在生物体中(invivo）发现的是Mg2+合成方向：5’3’解螺旋恢复螺旋转录泡模板链编码链RNA聚合酶作用示意图RNA聚合酶催化的反应ACGACGUU模板DNA5´3´5´3´新合成RNA酶类分布产物α-鹅膏蕈碱对酶的作用分子量反应条件ⅡIⅢ核仁核质核质rRNA5.8SrRNA18SrRNA28SrRNAmRNAsnRNAtRNA5SrRNA不抑制低浓度抑制高浓度抑制500000~700000~700000_低离子强度,要求Mg2+或Mn2+高离子强度高Mn2+浓度真核细胞的RNA聚合酶同样

6、，真核RNA聚合酶无校对功能。RNA聚合酶的特点反应底物：NTP，DNA为模板、Mg2+促进聚合反应。RNA聚合酶不需要引物，合成方向53。真核生物与原核生物的RNA聚合酶结构不同.利福平抑制原核生物RNA聚合酶活性；α-鹅膏蕈碱抑制真核生物RNA聚合酶活性。起始位点的识别转录起始链的延伸转录终止三、RNA的转录过程：（以大肠杆菌为例）起始位点的识别与启动子RNA的合成不需要引物。体外实验证明，不含σ亚基的核心酶会随机地在一个基因的两条链上启动，当有σ亚基时就会选择正确的起点。σ亚基起着识别DNA分子上的起始信号（启动子）的作用。启动子---指RNA聚合

7、酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子（蛋白质）称为转录因子(transcriptionalfactor)。启动子的结构至少由三部分组成：-35序列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。AACTGTATATTATTGACATATAAT+1转录起始点5’3’3’5’35序列Sextama框10序列Pribnow框转录起始RNA聚合酶全酶扫描解链区，找到起始点，然后结合第一个核苷三磷酸。加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP，很少是CTP，不用

8、UTP。所形成的启动子、全酶和核苷三磷