第十三章 RNA生物合成.ppt

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1、第十四章RNA的生物合成—转录第一节概述第二节DNA指导下RNA的合成第三节原核生物RNA转录后的加工第三节真核生物RNA的转录过程第四节催化活性RNA—核酶及其功能第一节概述1、概念及DNA的模板链和编码链5、转录的特点2、RNA聚合酶及催化特点3、DNA模板上的启动子4、终止子和终止因子转录的概念和DNA的模板链和编码链转录：是在DNA指导下的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。RNA的转录从DNA模板的特定位点开始，该部位称为转录起始位点（startpo

2、int），而终止于模板上的特殊顺序，称之为终止子（terminator）或终止位点（terminationsite）。启动子:能够被RNA聚合酶识别并与之结合，从而调控基因的转录与否及转录强度的一段大小为20~200bp的DNA序列，称之为启动子（promoter）。转录单位：DNA中指导转录一条RNA链的全部序列。从启动子到终止子之间的全部DNA序列称为转录单位。5’3’转录单位下游上游启动子终止子结构基因基因的本义是指负责编码一条多肽链的DNA片段。后来发现，有的基因只转录成RNA（如tRNA或rRNA）而不编码多肽链

3、，所以，基因的确切定义应是：被转录成RNA的DNA片段。将负责编码蛋白质多肽链的DNA片段称为结构基因（structuralgene）。一个转录单位可以是单个基因——单顺反子（monocistron），也可以是多个基因——多顺反子（polycistron）。5′3′肽1肽2肽3肽4原核细胞mRNAAUGACGCUGGUGCAGUAA……5′3′帽子尾巴一条肽真核细胞mRNA真核细胞mRNA的编码序列只指导一条肽链的合成，称为单顺反子mRNA。原核细胞mRNA的编码序列可指导几条肽链的合成，称为多顺反子mRNA。209页（启

4、动子）210页（终止子）结构基因模板链:DNA链中被转录的一条链称模板链或负（-）链；非编码链。编码链:与模板链互补的DNA链称为非模板链或正（+）链。他与从基因上转录的RNA在碱基序列上是一致的，只是DNA中用T代替了U，故又称编码链。5′3′3′3′5′5′DNARNA转录方向模板链编码链为了叙述的方便，习惯上以编码链为准，将转录起始位点的5′-端称为上游（upstream），3′-端称为下游（downstream）。将转录起始位点标记为+1，那么，上游以负数表示，如-10、-35等，下游则以正数表示，如+50、+10

5、0等。RNA聚合酶（RNApolymerase）是在1960年分别由L.Hurwitz和S.weiss发现。（1）全酶由多亚基组成，α2ββ’σ称为全酶。识别转录起始点并参与解链。（2）α2ββ’称为核心酶，负责RNA链的延长。σ因子功能识别并结合启动子。RNA聚合酶1.概念大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图核心酶(α2ββ)起始因子β——和模板DNA结合β——与底物结合α——酶的连接、装配全酶(αββ)（1）模板：DNA（2）活化的底物有四种三磷酸核苷酸—ATP、GTP、UTP、CTP（3）二价的金属

6、离子，主要是Mg+2、Mn+2RNA聚合酶合成的方向5’→3’，即RNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动。合成一条与被转录的DNA互补和反平行的RNA链。2.RNA聚合酶的催化特点RNA聚合酶与DNA聚合酶不同，它不要求引物，也没有核酸外切酶的活性，缺乏校对功能，故RNA合成错误率约为105，远低于DNA聚合酶的精确性（109-1010）。所以可以产生非遗传上的错误。RNA聚合酶催化的反应ACGACGUU模板DNA5´3´5´3´新合成RNA1.概念能够被RNA聚合酶识别并与之结合，从而调控基因的转录与否及转录强度的一段大

7、小为20~200bp的DNA序列，称之为启动子（promoter）。DNA模板上的启动子目前已知的全部原核生物基因及绝大部分真核生物基因的启动子位于转录起始位点的上游序列中，只有真核生物RNA聚合酶III的启动子位于转录起始位点的下游序列中。原核生物不同基因的启动子虽然在结构上存在一定的差异，但具有明显的共同特征：①在基因的5′端，直接与RNA聚合酶结合，控制转录的起始和方向；②都含有RNA聚合酶的识别位点、结合位点和起始位点；③都含有保守序列，而且这些序列的位置是固定的，如-35序列，-10序列等。2.启动子特点对于大多

8、数启动子来说，在上游-35bp附近存在一段共有序列（consensussequence）：TTGACA，RNA聚合酶的σ亚基识别该序列并使核心酶与启动子结合，故又称-35序列，为RNA聚合酶的识别位点；-10序列又叫Pribnow盒（Pribnowbox），其共有序列为TATAAT，是RNA聚合酶与之牢