RNA的生物合成(动物生化).ppt

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1、第十章RNA的生物合成第一节转录的概念和转录模板转录RNADNA一、转录(transcription)以DNA为模板，在RNA聚合酶（RNApolymerase）的作用下合成mRNA，将遗传信息从DNA分子上转移到mRNA分子上，这一过程称为转录。生物体以DNA为模板合成RNA的过程。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5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′

2、N······Ala·Val·His·Val······C编码链(+)模板链(-)mRNA蛋白质转录翻译二、转录模板不对称转录(asymmetrictranscription)在DNA分子双链上某一区段，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录；模板链并非永远在同一条单链上。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核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)第二节原核生物基因的转录一、原核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合酶的连接和装配亚基分子量每分子酶中所含数目功能α365122β1

3、506181与底物NTP结合，延长多核苷酸链β′1556131结合DNA模板σ702631辨认起始位点原核生物的RNA聚合酶β利福平作用部位ω100001未知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-pol模板DNA上结合RNA聚合酶的部位，称为启动子(promoter)。二、原核生物启动子开始转录TTGACAAACTGT-35区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-20533

4、5RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶识别区结构基因331）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。三、原核生物的转录过程2.DNA双链解开1.RNA聚合酶全酶(2ω)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-DNA-pppGpN-OH3转录起始复合物:5-pppG-OH+NTP5-pppGpN-OH3+ppi转录起始过程:2）转录延长1.亚基脱落，RNA–pol

5、聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；2.在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。(NMP)n+NTP(NMP)n+1+PPi“转录泡（transcriptionbubble）”羽毛状现象在电子显微镜下观察转录现象，可以看到同一DNA模板上，有长短不一的新合成的RNA链散开成羽毛状图形，这说明在同一DNA基因上可以有很多的RNA聚合酶在同时催化转录，生成相应的RNA链。53DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体RNARNA聚合酶依赖Rho(ρ)因子的转录终止(缺少polyU)非依赖Rho因子的转录终止3）转录终止指RNA聚

6、合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。分类1.非依赖Rho因子的转录终止DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转录出RNA后，RNA产物形成特殊的结构来终止转录。茎环(stem-loop)/发夹(hairpin)结构茎环结构使转录终止的机理使RNA聚合酶变构，转录停顿；使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。5´pppG5335RNA-polATP2.依赖Rho因子的转录终止四、原核生物RNA的转录后加工1、mRNA原核生物的mRNA转录后一般不需要加工，转录的同时即进行翻译（半寿期短）。2.rRNA前体的加工

7、甲基化作用专一核酸内切酶30S前体17StRNA25S专一核酸外切酶16SrRNAtRNA23SrRNA5SrRNA专一核酸外切酶3、tRNA前体的加工：原核生物的tRNA转录后需要加工。包括：（1）由核酸内切酶切除前体上3和5端上多余的核苷酸；（2）由核酸外切酶逐个在3切去附加序列，进行修剪。（3）3’端添加CCAOH序列，由核苷酰转移酶催化。（4）核苷的一些特定的碱基和戊糖进行修饰。一、真核生物的RNA聚合酶第三节真核生物基因的转录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

8、二、真核生物基因的启动子三、真核生物的