第十七章RNA的生物合成MicrosoftPowerPoint演示文稿ppt课件.ppt

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1、第十七章RNA的生物合成概述一、RNA的生理功能DNA将携带的遗传信息转到RNA分子中，RNA分子以其信息指导蛋白质的合成二、RNA合成概况在生物界，RNA合成有两种方式：一是DNA指导的RNA合成，此为生物体内的主要合成方式。另一种是RNA指导的RNA合成，此种方式常见于病毒。转录产生的初级转录本是RNA前体（RNAprecursor），需经加工过程（processing）方具有生物学活性一、以DNA为模板合成RNA(转录)（一）概念转录:由DNA指导的RNA合成,DNA以碱基互补原则，决定合成RNA的全部碱基成分及排列顺序，将DNA模板上的遗传信息传递到RNA分子的过程1、反

2、应体系：DNA模板,NTP,酶，Mg2+,Mn2+，合成方向5‘→3’。连接方式---3’,5’磷酸二酯键2、特点：不对称转录---DNA片段转录时，双链DNA中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录模板链及反意义链：指导RNA合成的DNA链为模板链，又称反意义链编码链及有意义链：不作为转录的另一条DNA链为编码链，又称有意义链由于基因分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链5’…GCAGTACATGTC…3’3’…cgtcatgtacag…5’DNA5’…GCAGUACAUGUC…3’mRNAN…AlaValHisVa

3、l…C多肽链转录翻译编码链模板链不对称转录:模板链并非永远在同一单链上注意：RNA的合成方向都是5’3’3、原料：四种磷酸核苷NTP,DNA中的T在RNA合成中变为U4、合成过程:连续，方向：5'→3'5、合成部位：细胞核内DNA复制与转录的比较复制转录相同点模板两股链均复制模板链转录合成方式半保留复制不对称转录原料dNTPNTP聚合酶DNA聚合酶RNA聚合酶碱基配对A-T，G-CA-U，T-A，G-C产物半保留的双链DNA单链RNA不同点以DNA为模板遵循碱基配对原则都需依赖DNA的聚合酶聚合过程都是生成磷酸二酯键新链合成方向为5’→3’（二）原核生物的转录1.原核细胞的RNA

4、聚合酶组成：RNA聚合酶由5种亚基构成，α2ββ，ωσ为全酶（分子量为480kD），α2ββ’为核心酶作用：识别DNA分子中转录的起始部位。促进与模板链结合，并使DNA双链打开17bp。催化NTP的聚合，完成一条RNA链的聚合反应。识别转录终止信号，停止聚合反应，参与转录水平的调控核心酶：能与DNA链结合并启动转录，但没有特异性，转录出来的可能不是一个完整的基因序列决定基因转录的特异性亚基分子量每分子酶中所含数目功能α365122β1506181与转录全过程有关β′1556131结合DNA模板σ702631辨认起始位点原核RNA聚合酶各个亚基的作用ω110001

5、不明特点1.聚合速率慢，30-85NTP/秒2.缺乏外切酶活性,无校对功能，错误率10-63.不同的σ因子识别不同的启动子4.可被药物抑制（利福平）人的RNA聚合酶对利福平不敏感。利用此特点可研制杀菌药物RNA的转录过程：（以大肠杆菌为例）起始位点的识别转录起始链的延伸转录终止2.RNA的转录过程（1）起始位点的识别RNA的合成不需要引物。体外实验证明，不含σ亚基的核心酶会随机地在一个基因的两条链上启动，当有σ亚基时就会选择正确的起点。σ亚基起着识别DNA分子上的起始信号（启动子——指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列）的作用。启动子的结构至少由三部分组成：-35序

6、列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。AACTGTATATTATTGACATATAAT+1转录起始点5’3’3’5’35序列Sextama框10序列Pribnow框启动子约55bp,分为起始点（startsite）、结合部位、识别部位起始点：转录起始部位以+1表示，转录的第1个核苷酸常为嘌呤---G,A结合部位：约6bp组成,是高度保守区,共有序列为5‘-TATAAT-3’,位于起始点上游-10。因Tm低,DNA易解开双链，为RNA聚合酶提供场所识别部位：约6bp组成,在-35处,为高度保守区

7、,序列5'-TTGACA-3',s因子识别此部位*-35和-10都是大致位点启动子：RNA聚合酶结合DNA的部位，包括一些转录调控组件TTGACA盒子TATA盒子启动子区结构基因-10bp+1转录初级转录物RNA-35bp（2）转录起始RNA聚合酶全酶扫描解链区，找到起始点，然后结合第一个核苷三磷酸。加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP，很少是CTP，不用UTP。所形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点，σ亚基就会被释放脱