分子生物学原理--RNA的生物合成

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1、第十一章RNA的生物合成（转录）RNABiosynthesis,Transcription2021/7/22分子生物学原理转录RNADNA转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。也就是把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。2021/7/22分子生物学原理复制与转录的异同点相同点：不同点:复制转录以DNA作模板双链复制模板链需4种NTPdNTPNTP碱基配对A=TA=U,T=A合成方向5’3’依赖DNA的聚合酶DDDPDDRP多聚核苷酸大分子半保留式子代mRNA、tRNA、rRNA2021/7

2、/22分子生物学原理参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子2021/7/22分子生物学原理模板和酶TemplatesandEnzymes第一节2021/7/22分子生物学原理一、转录模板结构基因：strucuralgene能转录出mRNA然后指导蛋白质生成的部分。模板链：templatestrand可作为模板转录成RNA的一股链。也称作有意义链或Watson链。编码链：codingstrand相对于模板链的另一股链。也称

3、为反义链或Crick链。2021/7/22分子生物学原理模板:转录、翻译的序列比较5’GCATTAGCTAGCTACTAGC3’DNA3’cgtaatcgatcgatgatcg5’双链转录5’GCAUUAGCUAGCUACUAGC3’mRNA翻译NAlaLeuAlaSerTryC肽链2021/7/22分子生物学原理转录的不对称性不对称转录：asymmetrictranscriptionDNA双链对一个基因而言，一股可转录，另一股不转录。模板链与编码链相对而言2021/7/22分子生物学原理5335模板链编码链编码

4、链模板链结构基因转录方向转录方向2021/7/22分子生物学原理二、RNA聚合酶转录酶：依赖DNA的RNA聚合酶DNAdependentRNApolymeraseDDRP2021/7/22分子生物学原理原核生物的RNA聚合酶大肠杆菌的RNA聚合酶：2’其中2’称为核心酶：只有转录功能亚基：辨别转录起始点+2’=全酶受利福平或利福霉素（结核菌药物）的特异性抑制。2021/7/22分子生物学原理核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)2021/7/22分子生物学原理RN

5、A聚合酶全酶在转录起始区的结合2021/7/22分子生物学原理原核生物的RNA聚合酶2021/7/22分子生物学原理真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶II可认为是真核生物中最重要的RNA聚合酶2021/7/22分子生物学原理三、模板与酶的辨认结合原核生物一个转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子(operon)，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-polRNA聚合酶结合模板DNA的部位，称为启动子(promoter)。2021/7/22分子生物学原理三、模板与酶的辨

6、认结合启动区的保守序列原核生物有两个元件-35bp的辨认位点：5’-TTGACA--10bp的Pribnow盒:5’-TATAATPu真核生物有多个元件(如-30的Hogness或TATA盒)。2021/7/22分子生物学原理RNA聚合酶保护法目录2021/7/22分子生物学原理开始转录TTGACAAACTGT-35区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-205335原核生物启动子保守序列RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶

7、保护区结构基因332021/7/22分子生物学原理TATA盒CAAT盒GC盒增强子顺式作用元件结构基因-GCGC---CAAT---TATA转录起始真核生物启动子保守序列2021/7/22分子生物学原理转录过程TheProcessofTranscription第二节2021/7/22分子生物学原理（一）转录起始转录起始需解决两个问题：RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。一、原核生物的转录过程2021/7/22分子生物学原理2.DNA双链解开1.RNA聚合酶全酶(2

8、)与模板结合3.在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3转录起始复合物:5-pppG-OH+NTP5-pppGpN-OH3+ppi转录起始过程2021/7/22分子生物学