rna转录与转录后加工

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1、第7章RNA转录与转录后加工1本章主要内容　1)转录的基本概念2)大肠杆菌RNA聚合酶及其转录3)真核生物的RNA聚合酶及其转录4)RNA的转录后加工和反转录2教学目的和要求通过本章学习，掌握转录的基本概念，原核转录的主要参与者（RNA聚合酶和启动子）以及原核转录的过程（起始、延伸和终止）。1)掌握真核转录的三种主要RNA聚合酶、所转录的基因类型和参与转录过程各种因子等。2)了解不同前体RNA的加工机制。3)了解反转录的特点3重点难点1)转录2)大肠杆菌RNA聚合酶、原核转录的过程3)真核生物的RNA聚

2、合酶、真核转录过程、转录因子4)RNA的转录后加工、反转录4教学方法与手段讲授与交流互动相结合，采用多媒体教学。5授课内容1)RNA转录概述2)细菌基因的转录3)真核生物的转录4)RNA的转录后加工5)RNA的反转录第一节RNA转录概述33一、信使的发现•1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行实验：–若加入RNA酶，则蛋白质合成就停止；–若再加入来自酵母的RNA，又可合成蛋白质。这表明什么？•同年Goldstein和Plaut用同位素标记变形虫RNA前体——•发现标记的RNA在核内。•标记追踪实

3、验：经过一段时间又发现被标记的RNA在细胞质中，•这表明什么？•1956年E.Volkin和L.Astrachan：•用同位素脉冲一追踪标记•表明T2噬菌体新合成的RNA的碱基比和自身的DNA碱基比相似，而和细菌的碱基比不同。T2感染细菌时注入的是DNA，而在细胞里合成的是RNA。•这表明什么？•最令人信服的证据是Hall.B.D和Spiegeman,S的DNA-RNA的杂交实验：•将T2噬菌体感染E.coli后产生的RNA分离出来，分别与T2和E.coli的DNA进行分子杂交。•结果这种RNA只能和T

4、2的DNA形“杂种”链，而不能和E.coli的DNA进行杂交。Jacob和Monod预言:（1）这种“信使”应是一个多核苷酸；（2）其分子平均不小于5´105bp,足以携带一个基因的遗传信息；（3）它们至少是暂时连在核糖体上；（4）其碱基组成反映了DNA的序列；（5）它们能高速更新。Jacob和Monod将它定名为:信使RNA(MessengerRNA)或mRNA。二、几个基本概念•转录(transcription):是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以433种rNTP（ATP、C

5、TP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。•在有些病毒中，RNA也可以指导合成RNA。•转录是基因表达的第一步，也是最关键的一步。三、RNA合成的基本特点•1960年Weiss,S,B等发现RNA聚合酶(RNAPol)。其特点是：（1）以核糖核苷三磷酸（rNTR）为底物；（2）以DNA为模板；（3）按5′-3′方向合成；（4）无需引物的存在能单独起始链的合成；（5）第一个引入的rNTP是以三磷酸形式存在；（6）在体内DNA双链中仅一条链作为模板；（7）RNA的序列和模板是互补的。确定有义链•196

6、3J.Marmur和DotySpiegelnan区分有义链。采用枯草杆菌的SP8噬菌体为材料，SP8DNA双链有“轻”、“重”差异明显。•现在将作为转录模板的DNA单链称为模板链或反义链（antisenstrand），•非模板链称为有义链（sensestrand）或编码链。•在体外DNA的两条链都可作为RNA合成的模板。•怎样用实验证实mRNA的合成总是延着5’-3′方向进行的？•E.coli在0°C时需13秒钟才能加上一个核苷酸，但在37°C每秒就可加上40个核苷酸;•利用这个差别以14C来标记U,在

7、0°C培养E.coli，。•提取这种正在伸长的mRNA分子,发现——•14C标记首先出现在伸长的3′端，因此可以证明合成是延着5′-3′方向进行的。四、RNA合成和DNA复制的区别(1)转录时只有一条DNA链为模板，而复制时两条链都可作为模板；(2)DNA-RNA杂合双链不稳定，RNA合成后释放，而DNA复制叉形成后一直打开，新链和母成子链；(3)RNA合成不需引物,而DNA复制需引物；(4)转录的底物是rNTP，复制的底物是dNTP；33(5)聚合酶系不同。第二节细菌基因的转录一、细菌的RNA聚合酶1

8、.全酶(HoloEnzyme)和核心酶(CoreEnzyme)(1)全酶（HoloEnzyme）•用于转录的•依靠空间结构与DNA模板结合(σ与核心酶结合后引起的构象变化)•专一性地与DNA序列(启动子)结合•结合常数：1014／mol•半衰期：数小时（107／mol1秒以下）•转录效率低，速度缓慢（σ的结合）（2）核心酶（CoreEnzyme）•作用于转录的延伸过程（终止）•依靠静电引力与DNA模板结合（蛋白质中碱性基团与DNA的磷酸根之