人卫8版-RNA的生物合成

《人卫8版-RNA的生物合成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、生物化学与分子生物学第十六章RNA的生物合成RNABiosynthesis(Transcription)在生物界，RNA合成有两种方式一是DNA指导的RNA合成，也叫转录，此为生物体内的主要合成方式，也是本章介绍的主要内容。另一种是RNA指导的RNA合成(RNA-dependentRNAsynthesis)，也叫RNA复制(RNAreplication),由RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase)催化，常见于病毒，是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。转录(transcription)是生物体以DNA为模板

2、合成RNA的过程。转录RNADNA转录产物除mRNA、rRNA和tRNA外，在真核细胞内还有snRNA、miRNA等非编码RNA。转录的知识是理解许多生物学现象和医学问题所必需的。对于RNA生物过程的调节可以导致蛋白质合成速率的改变，以及由此而引发的一系列代谢变化，因此，了解RNA代谢的基本原理就甚为重要。这些原理既关系到所有生物是如何适应环境变化的，也关系到细胞结构和功能的分化机制。复制和转录的区别原核生物转录的模板和酶Templates&Enzymesinprokaryotictranscription第一节参与转录的物质：原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶

3、:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等合成方向5→3，核苷酸间的连接方式为3，5-磷酸二酯键。一、原核生物转录的模板DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。转录的这种选择性称为不对称转录(asymmetrictranscription)，它有两方面含义：在DNA分子双链上，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录；其二是模板链并非总是在同一单链上。5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N····

4、··Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向不对称转录二、RNA聚合酶催化RNA合成（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成DNA依赖的RNA聚合酶催化合成RNA；RNA合成的化学机制与DNA依赖的DNA聚合酶催化DNA合成相似。(NMP)n+NTP→(NMP)n+1+PP

5、iRNA延长的RNADNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制DNA聚合酶在启动DNA链延长时需要引物存在，而RNA聚合酶不需要引物就能直接启动RNA链的延长。RNA聚合酶和双链DNA结合时活性最高，但是只以双链DNA中的一股DNA链为模板。RNA聚合酶和DNA的特殊序列——启动子(promoter)结合后，就能启动RNA合成。（二）RNA聚合酶由多个亚基组成核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)转录起始阶段转录延长阶段RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合大肠杆菌内有一些不同的RNApol全酶，其差异是σ亚基的不同。目前已发现多种σ亚基，并用其分

6、子量命名区别，最常见的是σ70（分子量70kDa）。σ70是辨认典型转录起始点的蛋白质，大肠杆菌中的绝大多数启动子可被含有σ70因子的全酶所识别并激活。但有些基因的启动子，如热激蛋白（heatshockproteins,Hsp）也为另外的σ亚基（σ32）识别。三、RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录转录是不连续、分区段进行的。每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子(operon)。操纵子包括若干个结构基因及其上游(upstream)的调控序列。5335结构基因调控序列RNA-pol调控序列中的启动子是RNA聚合酶结合模板DNA的部位，也是控制转录的关键部位。原核生物以R

7、NA聚合酶全酶结合到DNA的启动子上而起动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。对启动子的研究，常采用一种巧妙的方法即RNA聚合酶保护法。RNA聚合酶保护法开始转录TTGACAAACTGT-35区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-205335RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶保护区结构基因33RNA聚合酶保护