生物化学及分子生物学(人卫第九版)-14 RNA的合成课件.ppt

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1、作者:张玉祥闫晓东单位:首都医科大学第十四章RNA的合成第一节原核生物转录的模板和酶第二节原核生物的转录过程第三节真核生物RNA的合成第四节真核生物RNA前体的加工和降解重点难点熟悉了解掌握RNA转录的模板和酶；真核生物的转录后加工转录过程；原核和真核生物转录的异同内含子的种类；RNA的降解机制转录(transcription)是生物体以DNA为模板合成RNA的过程转录RNADNA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

2、。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。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。原核生物转录的模板和酶第一节参与转录的物质：原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模

3、板:DNA酶: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结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。模板链和编码链：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；模板链并非总是在同一单链上。5335模板链编码链编码链模板链转录方向转录方向5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtg

4、atgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······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。模板链和编码链（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成二、RNA聚合酶催化RNA合成(NMP)n+NTP→(NMP)n+1+

5、PPiRNA延长的RNADNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制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。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。（二）RNApol由多个亚基组成核心酶全酶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，并用其分子量命名区别，最常见的是σ70（分

6、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-polRNA聚合酶保护法调控序列中的启动

7、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RNA聚合酶全酶结合到DNA的启动子上启动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。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原核生物的转录过程第二节原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:R

8、NA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。原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。参与转录的物质：原核生物转录过程和参与转录的物质RNApol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、转录起始需要RNApol全酶转录起始需解决两个问题：2.DNA双链打开，形成开放转录复合体(opentran