生物信息传递上从DNA到RNA.ppt

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1、基因蛋白质转录翻译RNA生物性状控制●概述（总体过程、基本概念）●转录起始：RNA聚合酶、启动子、增强子●转录的基本过程●转录后加工●原核生物与真核生物mRNA的特征比较●RNA合成与DNA合成异同点Contents一、基本概念在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成一条与DNA链互补的RNA单链的过程。转录RNADNA转录(transcription)：参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶其他蛋白质因子RNA合成方向：5'3'TCATGATTAAGTA

2、CTAATDNA的平面结构图细胞核中AGTACTAATDNA的一条链AGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸(原料）DNA解旋，以一条链为模板合成RNA细胞核中AGTACTAATAGCUGACGGUUUDNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——A；C——G；G—CRNA聚合酶细胞核中AGTACTAATAGCGACGGUUUU组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来细胞核中AGTACTAATGCGACGGUUUUA细胞核中AGTACTAATGCGACGUUGUUA细胞核中AGTACTAATGCGACGUGUUAA细胞核中AGT

3、ACTAATGCGACGGUUAAU细胞核中AGTACTAATGCGACGGUUAAUA细胞核中AGTACTAATGCGCGGUUAAUAU细胞核中AGTACTAATGGCGGUUAAUAUC细胞核中AGTACTAATGGCGGUUAAUAUCDNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA细胞核中AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核核孔DNAmRNA在细胞核中合成AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNA转录的不对称性：在RNA的合成中

4、，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。编码链与模板链与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链；将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。模板链并非永远在同一条单链上转录方向5335模板链编码链编码链模板链转录方向DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因。结构基因：转录单元（transcriptionunit）一段可以被RNA聚合酶转录生成一条连续的mRNA链的DNA，包括转录起始和终止信号。DNA启动子区编码区终止区转录起始-105′3′+1-35●基本概念●转录

5、起始：RNA聚合酶、启动子等●转录的基本过程●转录后加工●原核生物与真核生物mRNA的特征比较●RNA合成与DNA合成异同点Contents二、参与转录起始的关键酶与元件（一)RNA聚合酶(RNApolymerase)●原核生物RNA聚合酶（大肠杆菌为例）全酶=核心酶+σ因子使用DNA作为模板合成RNA的酶，也称DNA依赖性RNA聚合酶大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析亚基基因相对分子量亚基数组分功能αrpoA365002核心酶核心酶组装，启动子识别βrpoB1510001核心酶β和β'共同形成RNA合成的活性中心β'rpoC1

6、550001核心酶ω？110001核心酶？σrpoD700001σ因子存在多种σ因子，用于识别不同的启动子●真核生物RNA聚合酶酶位置转录产物相对活性对α-鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶Ⅰ核仁rRNA50-70%不敏感RNA聚合酶Ⅱ核质hnRNA20-40%敏感RNA聚合酶Ⅲ核质tRNA约10%存在物种特异性真核细胞的三种RNA聚合酶特征比较RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别RNA聚合酶DNA聚合酶大小(M)大，4.8×105dol小，1.09×105dol引物无有产物较短，游离较长，与模板以氢键相连作用方式一条链的某一段两条链

7、同时进行外切酶活性无5’3’，3’5’校对合成能力无有修复能力无有（二）启动子(promoter)启动子定义：是一段位于结构基因5‘端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性，是基因表达调控的顺式作用原件之一。TTGACA区（-35序列）：与-10序列相隔16-19bp，为RNApol的识别位点。σ亚基识别-35序列，为转录选择模板。TATA区（-10序列）：位于-10bp左右，富含AT碱基（利于双链打开），易于解链。其功能是:(1)RNApol紧密结合;(2)形成开放起始复合物

8、；(3)使RNApol定向转录。●原核生物启动子结构模板链AACTGTATATTATTGACATATAAT3’5’DNA转录起始点Probnow盒子启动子3510+1转录区5’3’RNA转录起点与新生RNA链第一个核甘酸相对应DNA链上的碱基。编码链大肠杆菌RNA聚合酶全酶所识别的启动