RNA的生物合成课件.ppt

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1、第十三章RNA的生物合成本章重点介绍转录的特征，过程调控及RNA的加工过程。掌握转录的原料、模板、酶、及转录的基本过程，熟悉编码链、模板链的概念；掌握原核生物RNA聚合酶的结构、性质和功能；掌握原核生物启动子的结构及转录的起始、延长和终止的过程。了解真核生物RNA聚合酶的结构和转录机制。通过乳糖操纵子和色氨酸操纵子掌握原核转录调控的机制。了解RNA的加工过程，特别是真核生物mRNA前体的加工过程。思考目录第一节不对称转录第二节原核生物RNA的合成第三节原核转录调控第四节真核生物RNA的合成及其调控第五节RNA的转录后加工第一节不对称转录ACGAC

2、GUU模板DNA5´3´5´3´新合成RNA转录是在DNA指导的RNA聚合酶的催化下，按照碱基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成一条与模板DNA互补的RNA的过程。由于RNA的转录是以DNA的一条链为模板而进行的，所以又将这种转录方式称为不对称转录。DNA的有义链和反义链启动子（promoter)终止子(terminator)模板链（templattestrand）反意义链(antisensestrand)有意义链(sensestrand)非信息区DNA5´5´3´3´RNA的转录从DNA模板的特定位点开始，并在一定的位点终止，此转录区域为一个转录

3、单位。第二节原核生物RNA的合成原核生物中的RNA聚合酶原核生物的启动子结构原核生物的转录过程大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图核心酶(α2ββω)β‘：和模板DNA结合β：与NTP结合并催化聚合反应α：二聚体参与RNA聚合酶的组装ω：？：识别启动子，起始因子全酶(αββω)起始因子RNA聚合酶没有3’-5’外切酶活性，缺少校对功能，可被利福平和利福霉素抑制原核生物的启动子结构启动子是RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段DNA序列，是控制转录的关键部位。原核生物的启动子包括转录起点、-10区，-35区以及-10区和-35区之间的间隔区。转

4、录（DNA指导下RNA的合成）起始阶段延长阶段终止阶段RNA合成过程起始双链DNA局部解开磷酸二酯键形成终止阶段解链区到达基因终点延长阶段53RNA终止子(terminator)5RNA聚合酶5353553离开启动子RNA链的延伸图解RNA-DNA杂交螺旋复链解链第三节原核转录调控操纵子是原核生物染色体上控制蛋白质合成的功能单位，包括结构基因区和调控区，有些操纵子还包括其它位点。乳糖操纵子（lacoperon）色氨酸操纵子原核生物酶合成调节的遗传机制操纵子学说1.操纵子——原核转录调控的主要形式在细菌基因组中，编码

5、一组在功能上相关的蛋白质的几个结构基因，与共同的控制位点组成一个基因表达的协同单位，称为操纵子(operon)。RPOS1S2Sn调节基因启动子操纵基因结构基因…………..结构基因转录翻译阻遏蛋白激活蛋白调控基因的转录mRNARPLacZLacYLaca调节基因操纵基因乳糖结构基因启动子ORmRNAZmRNAYmRNAa阻遏蛋白（无活性）mRNAB、乳糖酶的诱导A、乳糖操纵子的结构基因关阻遏蛋白有活性）操纵基因PLacZLacYLaca启动子O乳糖结构基调节基因乳糖操纵子的负调控LacZLacYOTRCAP基因TCAP结合部位RNA聚合酶PmRNA

6、CAPcAMP-CAPmRNAZmRNAYmRNAacAMP降低cAMP浓度使CAP呈失活状态葡萄糖分解代谢产物腺苷酸环化酶磷酸二酯酶ATPcAMP5'-AMP抑制激活葡萄糖降解物与cAMP的关系CAP：降解物基因活化蛋白（catabolicgeneactivationprotein）乳糖操纵子的正调控色氨酸操纵子第四节真核生物RNA的合成及其调控RNA聚合酶RNA聚合酶I:定位核仁,转录产物45sRNA前体RNA聚合酶Ⅱ:定位核质，转录核不均一RNARNA聚合酶Ⅲ:定位核质，转录小分子量RNA真核生物的启动子RNA聚合酶Ⅱ的启动子中元件分为3类基

7、础元件+上游元件+应答元件真核生物的转录过程真核生物的转录调控第五节RNA的转录后加工由RNA聚合酶最初合成的RNA都是不成熟的RNA前体，需要经过加工才能形成有功能的RNA。对不成熟的RNA前体进行加工的过程就称为RNA的转录后加工（posttranscriptionalprocessing）。加工过程包括剪掉内含子并将外显子拼接起来，这个过程叫做剪接。加工的过程还包括两个末端的切除及形成特殊的结构，修饰特定的碱基或核糖分子。原核生物RNA转录后加工真核生物RNA转录后加工真核和原核生物转录的差别原核生物中mRNA前体的加工原核生物往往是多个结构

8、基因利用共同的启动子和共同的终止信号转录形成一条mRNA分子，但是蛋白质是单独形成的，称为多顺反子原核生物中tRNA前体分