第六讲RNA的生物合成与转录后加工ppt课件.ppt

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1、第六讲RNA的生物合成与转录后加工执行生命功能、表现生命特征的主要物质是蛋白质分子。DNA贮存着决定生物特征的遗传信息，只有通过蛋白质才能表达出它的生命意义，直接决定蛋白质合成及蛋白质特征的不是RNA而是DNA，因而人们确定DNA是遗传信息贮存者后就推测DNA是通过RNA去决定蛋白质合成的。50年代末RNA聚合酶的发现开始证实了这一推测。以DNA为模板合成RNA的过程称为转录（transcription）。转录是生物界RNA合成的主要方式，是遗传信息即DNA向RNA传递过程，也是基因表达的开始（图6-1）。转录也是一种酶促的核苷酸聚

2、合过程，所需的酶叫做依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）。转录产生初级转录物为RNA前体，它们必须经过加工过程变为成熟的RNA，才能表现其生物活性。图6-1DNA转录的基本过程主要内容RNA合成的酶学基础RNA合成的基本过程RNA转录后的加工与修饰真核和原核细胞内都存在有DDRP，迄今发现的DDRP的有以下特点：①以DNA为模板:在DNA的两条多苷酸链中只有其中一条链作为模板，这条链叫做模板链，又叫反义链。DNA双链中另一条不做为模板的链叫做编码链，又叫有意义链，编码链的的序列与转录本RNA的序列相同，只是在编码链上的T在转录本RN

3、A为U，由于RNA的转录合成是以DNA的一条链为模板而进行的，所以这种转录方式又叫做不对称转录。1、RNA合成的酶学基础5´……GCAGTACATGTC……3´3´……cgtcatgtacag……5´5´……GCAGUACAUGUC……3´N……Ala·Val·His·Val……CDNA转录mRNA翻译肽DNA模板、转录产物mRNA和氨基酸序列之间的关系编码链模板链｝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②都以四种三磷酸核苷酸的底物为原料；③都遵循DNA与RNA之间的碱基配对原则，A=U，T=A，C=G，合

4、成与模板DNA序列互补的RNA链；④RNA链的延长方向是5’→3’的连续合成；⑤需要Mg2+或Mn2+离子；⑥并不需要引物。RNA聚合酶缺乏3’→5’外切酶活性，所以没有校正功能。（1）RNA聚合酶所催化的反应（2）大肠杆菌RNA聚合酶表6-1大肠杆菌RNA聚合酶亚单位分子量亚单位数目功能α365122决定哪此基因被转录β1506181与转录全过程有关β’1556131结合DNA模板702631辨认起始点核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)RNA聚合酶RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合亚

5、基组成：a2bb'ws=a2bb'w+s全酶核心酶RNA聚合酶的组成a亚基——解开前方的DNA双螺旋、恢复后面的DNA双螺旋b亚基——催化磷酸二酯键的形成b'亚基——与DNA的非模板链结合核心酶：解开前方的DNA双螺旋、RNA链的延伸、恢复后面的DNA双螺旋s亚基：识别DNA上转录的起始部位，从而引导全酶结合上去此外，每个RNA聚合酶还含有2个Zn离子。（3）真核生物RNA聚合酶表6-2真核生物的RNA聚合酶种类分布合成的RNA类型对α-鹅膏蕈碱的敏感性Ⅰ核仁rRNA不敏感Ⅱ核质hnRNA低浓度敏感Ⅲ核质tRNA，5SRNA高浓度

6、敏感Mt线粒体线粒体RNAs不敏感真核生物RNA聚合酶的共同特征3种聚合酶都由2个大亚基，12个以上的小亚基组成；在3种聚合酶之间，最大2个亚基，至少5个小亚基的基因编码区具有同源性；4-7种小亚基为各种RNA聚合酶特有；都具有原核RNA聚合酶核心2’同源的亚基；最大亚基与’相似，次最大亚基与相似；RNA聚合酶的羧基末端结构域（CTD）RNA聚合酶II最大亚基的羧基端,存在着一种6个氨基酸的重复序列:Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser,在哺乳类中重复52次，在酵母中重复26次，称为CTD。转录起始时：S

7、er、Thr的羟基非磷酸化，易与DNA结合；转录延伸时，磷酸化，松弛与DNA的结合。2、转录的基本过程（图6-2）（1）RNA合成的识别（2）RNA合成的起始与延伸过程（3）RNA合成的终止阶段图6-2转录的主要过程原核生物：Pribnow框和Sextama框（图6-3）真核生物：TATA框和CAAT框（图6-4）（1）转录的识别–启动子图6-3原核生物启动子的结构示意图转录起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。常把起点前面，即5'末端的序列称为上游(upstream)，而把其后面即3’末

8、端的序列称为下游(downstream)。在描述碱基的位置时，一般用数字表示，起点为+1，下游方向依次为+2、+3……，上游方向依次为-1、-2、-3……。Pribnow框：－10区，保守序列为TATAAT。Pribnow框是RNA聚