《RNA的生物合成》课件

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1、第十六章RNA的生物合成(Chapter16：RNABiosynthesis）目的要求掌握转录的基本概念；转录模板、原核生物RNA聚合酶、模板与酶的辨认结合；原核生物的转录过程。熟悉真核生物的RNA聚合酶；真核生物的转录过程；真核生物mRNA的录后加工修饰。了解真核生物tRNA、rRNA的转录后加工。教学内容第一节转录的概况一、转录的定义及与复制的比较二、参与转录的物质第二节转录过程与特点一、转录的起始二、转录的延长三、转录的终止四、转录的特点第三节转录后的加工修饰一、真核生物mRNA的转录后加工修饰二、前体tRNA的转录后加工三、前体rRNA的转录后加工四、核酶在转录

2、修饰中的作用一、转录的定义及与复制的比较1.转录的定义以DNA为模板，以四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下，合成RNA的过程。2.转录与复制的比较二、参与转录的物质（一）DNA模板（二）RNA聚合酶（三）合成RNA的原料（四）终止因子（ρ因子）（一）模板三种RNA都是以DNA为模板，RNA聚合酶是以其中的一条链的某一节段为模板，该链称为模板链，另一条链为编码链。模板（二）RNA聚合酶原核生物RNA聚合酶由五个亚基构成：2’2’构成核心酶，与因子一起构成全酶因子可帮助辨认转录起始位点。核心酶催化3’,5’-磷酸二酯键的形成合成RNA。RNA聚合酶

3、亚单位示意图原核生物RNA聚合酶亚基的功能亚基功能识别并结合上游启动子元件，决定哪些基因被转录含活性中心，催化3’,5’-磷酸二酯键的形成’结合DNA模板，解链协助核心酶识别并结合启动子元件，辨认转录起始位点未知（二）RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶分类分布作用RNA聚合酶Ⅰ(A)核仁28S、18S、5.8SrRNA共同前体45SRNA的合成RNA聚合酶Ⅱ(B)核质各种mRNA前体的合成和U1~U13snRNA前体（U6snRNA除外）的合成RNA聚合酶Ⅲ(C)核质各种tRNA、5SrRNA、U6snRNA以及非U族snRNA等前体的合成真核生物RNA聚合酶与

4、大肠杆菌RNA聚合酶的比较RNA-polⅡ大亚基CTD结构真核生物RNA-polⅡ的大亚基蛋白质的C端氨基酸序列为(YSPTSPS，酪丝脯苏丝脯丝)n，不同物种n值不同，是由含羟基氨基酸为主体的重复序列，称为羧基末端结构域（CTD）。（三）合成RNA的原料四种核苷三磷酸：ATP、GTP、CTP、UTP二价金属离子：Mg2+、Mn2+是RNA聚合酶的必需辅助因子。（四）终止因子（因子）因子在特殊的位点上停止RNA的合成，又叫终止蛋白。一、转录起始1、启动子2、原核生物的转录起始3、真核生物的转录起始1、启动子启动子(promoter,P)是指能被RNA聚合酶识别、结合

5、并启动基因转录的一段DNA序列，位于转录起始点的上游。不同的启动子启动转录的活性不同，在原核生物和真核生物的启动子序列中都有一些保守序列。1、启动子原核生物启动子：-10bp——TATAAT（Pribnow盒）-35bp——TTGACA真核生物启动子：-25〜-30bp——TATA盒（即Hogness盒）-30〜-110bp——CAAT盒和GC盒原核生物启动子真核生物启动子2、原核生物的转录起始RNA聚合酶以全酶形式与双链DNA结合，通过因子识别模板链并与启动子结合形成复合物，然后进行解链。以四种核苷三磷酸为原料，按碱基配对的原则结合到模板链上，第一个多为ATP。RN

6、A聚合酶与启动子的结合3、真核生物的转录起始真核生物的转录起始较原核生物复杂得多，需要转录因子（TF）的参与，同时还需要很多其他的辅助因子的帮助才能启动转录。其中参与RNA聚合酶Ⅱ合成mRNA的转录因子为TFⅡ，包括有TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡE、TFⅡF。TFⅡD能通过TATA盒结合亚基(TBP)和与启动子的TATA盒结合。真核生物转录起始真核生物转录的起始二、延长阶段当合成大约8个寡核苷酸时，因子即脱离核心酶。核心酶在DNA链上不断滑动，每滑动一个核苷酸距离，即有一个与模板链互补的5’-NTP进入，形成3’,5’-磷酸二酯键。合成的方向是5’3’，在模

7、板链上滑动的方向则是3’5’。核苷酸链的延伸转录泡三、终止阶段模板DNA具有终止信号，它是特殊的碱基顺序，可被RNA聚合酶或因子识别，转录终止。新合成的RNA、核心酶、因子均从模板链上释放出来。核心酶又与因子结合构成全酶。不依赖于ρ因子的终止子（强终止子）不依赖于ρ因子的终止子有两个特征:DNA顺序有富含GC的反向重复序列，位于RNA3'端之前15-20核苷酸处，DNA模板链中在反向重复序列之后有一串约6~8个A，转录为RNA3'端的U。强终止子不依赖于ρ因子的转录终止依赖于ρ因子的转录终止依赖于ρ因子的终止子也可以形成发夹结构，