生物化学课件第十三章 RNA的生物合成.ppt

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1、第十三章转录(transcription)：生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNARNA的生物合成：转录、RNA复制复制和转录的区别第一节RNA转录体系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)其他蛋白质因子一、转录模板DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。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(templatestran

2、d)，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′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译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(asymmetrictranscription)在DNA分子双链上某一区段，一股链

3、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。二、RNA聚合酶原核生物的RNA聚合酶核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合真核生物的RNA聚合酶三、模板上酶的辨认、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)。R

4、NA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原核生物启动子保守序列RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶保护区结构基因33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转录体系：模板（DNA）、原料（4种NTP）、RNA聚合酶及其他蛋白因子1、转录模板不对称

5、转录：基因DNA双链中只有其中之一可作为转录模板，称为模板链编码链（Crick链）：非模板链，其序列与mRNA类似（只有T与U的差别）。编码链又称为有义链反编码链（Watson链）：指导合成与其互补的RNA，又称模板链或反义链小结RNA聚合酶全酶起始因子：σ核心酶：α2ββˊ2、RNA聚合酶(RNApol或DDRP)：识别起始部位、解链、聚合、识别终止部位2.1原核生物RNA聚合酶：α2ββˊσ2.2真核生物的RNA聚合酶：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，等Ⅰ……转录rRNA（5.8S、18S、28SrRNA）Ⅱ……

6、转录mRNA前体，等Ⅲ……转录小分子RNA（tRNA、5SrRNA等）第二节转录过程TheProcessofTranscription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。2.DNA双链解开1.RNA聚合酶全酶(2)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-

7、pppGpN-OH3+ppi转录起始过程二、转录延长1.亚基脱落，RNA–pol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转录空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol（核心酶）····DNA····RNA5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)因子的转录终止非依赖Rho因子的转录终止三、转录终止指RNA聚合酶在DNA

8、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ATP1.依赖Rho因子的转录终止2.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。5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`RNA