13第十三章 RNA的合成

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生化第十三章

第十三章RNA的生物合成一、填空题1．基因转录的方向是从端到端。

2．大肠杆菌RNA聚合酶由和因子组成，其中前者由亚基、____亚基和____亚基组成，活性中心位于_____亚基上。

3.使用_____可将真核细胞的三种RNA聚合酶区分开来。

4．所有真核细胞的RNA聚合酶Ⅱ的最大亚基的C端都含有一段高度保守的重复序列，这段重复序列是_____，它的功能可能是____。

5．第一个被转录的核苷酸一般是_____。

6．原核细胞启动子-10区的序列通常被称为_____，其一致序列是_____。

7．tRNA基因的启动子最重要的特征是______。

8．真核细胞转录因子的功能是_____和______。

9．逆转录酶通常以_____为引物，具有______、_____和______三种酶的活性，使用该酶在体外合成cDNA时常用_____为引物。

10．真核细胞的热鸡蛋白（HSP）上游除了启动子序列以外，还应具有_____、______、____和_____序列。

11．真核细胞Pre-mRNA的后加工方式主要_____、_____、_____、_____、和_____5种。

12．大肠杆菌RNaseP由_____和_____组成，其中_____能独立完成催化，该酶参与_____的后加工。

13．四膜虫Pre-RNA的剪接需要______作为辅助因子。

14．存在于真核细胞Pre-mRNA上的加尾信号是_____，剪接信号是_____。

15．原核细胞基因转录的终止有两种机制，一种是______，另一种是______。

16．核不均一RNA（hnRNA）实际上就是______。

17．使用______技术可以确定一个蛋白质基因是不是断裂基因。

18．所有的反转录病毒的基因都含有______ 、______和______三种基因。

19．HIV的宿主细胞是______。

20．真核细胞三种RNA聚合酶共有的转录因子是______。

21．RNA病毒的进化速度远高于它的宿主细胞是因为_______。

(整理)RNA的合成.

第二节RNA的生物合成RNA的生物合成包括RNA转录（transcription）与RNA复制。

除少数RNA病毒，以RNA复制的方式传递遗传信息外，大部分生物中遗传信息都是从DNA分子中以转录方式合成RNA而输出的，即以DNA为模板，以四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA。

转录是基因表达的第一步，是遗传信息传递的重要环节。

转录产物有：mRNA 、rRNA、tRNA、小RNA。

一、转录体系参与RNA合成的成分有多种，包括DNA模板、四种三磷酸核糖核苷（NTP）、RNA聚合酶、某些蛋白质因子及必要的无机离子等，这些总称为转录体系。

（一）DNA模板转录以DNA为模板，根据碱基配对原则，按照DNA模板中核苷酸的排列顺序合成互补的RNA分子。

DNA分子中的A、G、C、T分别对应于合成RNA分子中的U、C、G、A。

模板DNA的序列决定着转录RNA的序列，从而将DNA的遗传信息传给RNA。

与DNA复制不同，转录具有不对称性。

即在一个包含多个基因的双链DNA分子中（如称为A链及B 链），某个基因节段只以A链为模板进行转录，B链不转录，而在另一个基因节段可由B链为模板，A链不转录。

在转录中，基因的DNA双链中可以作模板的链称为模板链，不作为模板的另一条DNA链称为编码链。

转录的RNA序列与DNA模板链序列是互补的，而与DNA中编码链序列基本相同（U代替了T）。

（二）底物转录所需的底物（原料）是四种三磷酸核糖核苷（NTP），即ATP、GTP、CTP、UTP。

每聚合1分子核糖核苷酸需水解掉NTP的1个磷酸键以提供所需能量。

（三）RNA聚合酶RNA聚合酶是依赖DNA的RNA聚合酶（DNA dependent RNA polymerase，DDRP）。

RNA聚合酶在原核生物、真核生物、病毒及噬菌体中均普遍存在。

1、原核生物RNA聚合酶以大肠杆菌（E.coli）为例，E.coli和其它原核细胞一样，只有一种RNA聚合酶，合成各种RNA。

rna生物合成

RNA生物合成介绍RNA（核糖核酸）是生物体内的一种重要的核酸分子，主要参与基因组转录、翻译和调控等生命活动。

RNA生物合成是指RNA从DNA 模板合成的过程，包括3个主要的步骤：转录初始化、RNA链延伸和终止。

转录初始化转录初始化是RNA生物合成的第一步，它涉及到转录的起始和RNA聚合酶的结合。

在细胞核中，DNA的双链被RNA聚合酶酶启动因子（TFs）识别和结合，形成转录前初始化复合体。

这些酶启动因子是一些特定的蛋白质，它们与DNA序列发生特异性相互作用，并招募RNA聚合酶。

一旦酶启动因子与DNA结合，RNA聚合酶就会在转录起始位点处结合，准备开始RNA合成。

RNA链延伸在转录初始化的阶段，RNA聚合酶结合并开始合成RNA链。

RNA链的合成是通过将合适的核苷酸三磷酸核苷酸与DNA模板上的互补碱基配对而实现的。

当RNA聚合酶酰化核苷酸与DNA模板上的首个核苷酸基对时，转录泡泡形成，并且转录复合物会从起始位点移开，保持转录链的延伸。

转录过程中，DNA的双链减速融解以供RNA聚合酶复制模板链，然后缓慢重组以恢复DNA双链。

与DNA复制不同，转录过程中只有一个DNA模板链被用来合成RNA链。

终止在RNA链延伸过程完成后，终止是RNA生物合成的最后一个步骤。

终止的发生是由一系列的终止信号和蛋白质因子的作用决定的。

当RNA聚合酶遇到终止信号时，它会停止RNA链的合成并与DNA分离。

终止信号通常是一些特定的序列，如终止密码子和转录终止序列。

一旦RNA链被释放，RNA聚合酶与DNA分离，RNA链可以被修饰和进一步加工，以在细胞质中发挥其功能。

RNA合成调控RNA生物合成的调控是细胞内基因表达的重要手段之一。

细胞可以通过多个途径调控RNA生物合成活性，从而控制基因表达的水平和模式。

例如，转录因子和辅助蛋白可以与RNA聚合酶和酶启动因子相互作用，影响转录的起始和效率。

另外，某些RNA分子本身也可以参与调控RNA合成的过程，形成正、负反馈回路，进一步调节基因表达。

生化要点13.RNA合成

第十三单元RNA 的生物合成一、DNA指导的RNA合成（转录）（一）概述转录（transcription ）：以一段DN的遗传信息为模板，在RN聚合酶作用下，合成出对应的RN的过程，或在DN指导下合成RNA转录产物：mRNA rRNA tRNA 小RNA除某些病毒基因组RN外，绝大多数RN分子都来自DN转录的产物。

1.转录研究的主要问题①RN聚合酶，②转录过程，③转录后加工，④转录的调控。

①-③是基本内容，④是目前研究的焦点，转录调控是基因调控的核心。

2.转录与DN复制的异同相同：要有模板，新链延伸方向5/-孑，碱基的加入严格遵循碱基配对原则。

相异：①复制需要引物，转录不需引物。

②转录时，模板DN的信息全保留，复制时模板信息是半保留。

③转录时，RN聚合酶只有/聚合作用，无5-3/及3/-5/外切活性。

3.转录过程①RN合成的酶学过程；②RN合成的起始信号和终止信号，艮IDN分子上的特定序列。

DN正链为与mRN序列相同的DNA®，负链为与正链互补的DN链。

转录单位的起点核苷酸为+1，起点右边为下游（转录区），转录起点左侧为上游，用负数表示：-1，-2，-3。

RN链的转录，起始于DN模板的一个特定位点，并在另一位点终止，此转录区域称为一个转录单位。

一个转录单位可以是一个基因（真核，）也可以是多个基因（原核）。

转录是有选择性的，细胞不同生长发育阶段和细胞环境条件的改变，将转录不同的基因。

转录的起始由DN上的启动子区控制，转录的终止由DN上的终止子控制，转录是通过DNA 指导的RN聚合酶来实现的。

（二）RN聚合酶I.E.coli RNA聚合酶（原核）E.coli和其它原核细胞一样，只有一种RN聚合酶，合成各种RN（mRNAtRNA rRNA。

一个E.coli细胞中约有700（个RN聚合酶分子，在任一时刻，大部分聚合酶（500（左右）正在参与RN的合成，具体数量依生长条件而定。

E.coli RN聚合酶全酶| （holoenzymg分子量46万Da由六个亚基组成，a 2^ p 7，另有两个zrT。

13第十三章 RNA的合成

2. rRNA的合成
rRNA基因位于染色体的特殊区域称核仁组织者（nucleolar organizer）。每一个转录单位包括28S，5.8S及18S rRNA。 RNA 聚合酶I识别位于非转录间隔区上的启动子，其序列大约位于-40到+10和-150到-110。首先TFI结合到启动子上，为此，导致RNA 聚合酶I识别启动子。当RNA聚合酶I达到下一个转录单位的启动子时，转录便在非转录间隔区终止。
6×105 分子量 5.5×105 分布核仁核质转录产物 5.8S、18S、 mRNA前体 28S rRNA前体对利福平不敏感不敏感 • 敏感性对鹅膏蕈碱不敏感非常敏感 • 的敏感性
• •
二．转录因子
真核生物转录过程还需要一些蛋白质因子参与，这些因子能结合到DNA的特殊序列并且与RNA聚合酶结合,促进转录, 这些蛋白因子称转录因子（transcription factors)
第一节参加RNA合成的酶类与蛋白因子
一．DNA指导的RNA聚合酶（DNA directed RNA polymerase，DDRP）是RNA合成中最主要
• • • • 的酶类, RNA聚合酶催化如下反应： 1. 双链DNA中的一条链作为RNA合成的模板。 2．四种核糖核苷三磷酸（即ATP、GTP、CTP和UTP）是该酶的底物。 3．需要二价金属离子，如Mg2+和Mn2+。
DNA转录单位
RNA聚合酶II 外显子1 内含子剪切及加入3’多聚A
m7Gppp m7Gppp
外显子2
RNA初级转录物 AAAn
甲基化修饰 CH3
m7Gppp 细胞核细胞浆 m7Gppp
转移到胞浆 RNA拼接

第十三章RNA生物合成

核心酶(α2ββ)
β——和模板DNA结合 β——与底物结合 α——酶的连接、装配
起始因子全酶(αββ )
2. RNA聚合酶的催化特点
（1）模板：DNA （2）活化的底物有四种三磷酸核苷酸—ATP、 GTP、UTP、CTP （3）二价的金属离子，主要是Mg+2、Mn+2
RNA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。
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（1091010）。所以可以产生非遗传上的错误。
RNA聚合酶催化的反应
3´
5´
U
A
GC
CG
ห้องสมุดไป่ตู้
A
3´
模板DNA
U
5´
新合成RNA
DNA模板上的启动子
1.概念
mRNA的加工
rRNA的加工
tRNA的加工
（一）mRNA的加工
原核生物转录生成的mRNA基本上不经加工即可进行蛋白质的生物合成。许多原核生物的mRNA是在转录尚未完成之前就已开始翻译了。也就是说，转录与翻译是偶联在一起的。
（二）rRNA的加工
rRNA前体合成后与蛋白质结合，形成新生核糖体颗粒，再经过一系列的加工过程，生成有功能的核糖体。
5、转录的特点
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（start point），而终止于模板上的特殊顺序，称之为终止子（terminator）或终止位点（termination site）。

rna合成和转录

足迹法确定启动子序列
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
大肠杆菌启动子共有序列的功能
起点
识别区 Pribnow 框
16-19bp
5-9bp
A
× × × × × × × × × × × × ×TAT × × × × TTGACA× × × × × AACTGT× × × × × × × × × × × × × ×ATA
增强子
• 概念：是一种可远距离对各种基因作用，能够促进基因转录，提高转录效率的顺式调控元件。
• 最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子通常占100－ 200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8－12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。
沉默子
• 概念：与增强子的作用方式类似，也是一种可远距离对各种基因作用，但作用目相反，即抑制转录的顺式作用元件。
转录因子和转录起始复合物的形成
•在真核细胞中RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用，而需要与其他转录因子共同协作(蛋白质—蛋白质相互作用)。
重点：真核生物转录起始一般首先是转录因子之间相互结合激活，然后转录因子与RNA聚合酶结合并激活，最后它们再与DNA 分子结合。
Pribnow 框：
－10区，保守序列为 TATAAT。 Pribnow 框是RNA聚合酶的牢固结合位点，简称结合位点。
σ的存在保证原核生物RNA聚合酶只能与启动子区而不是其它区域形成稳定的二元复合物。
细菌中常见两种启动子突变：

RNA的生物合成

催化RNA剪接的酶
• 无蛋白质性质的酶参与反应 • 自我催化
真核mRNA需经历另外的加工过程
• 5′帽(5′cap)：7-甲基鸟苷通过特殊的5′,5′三磷酸与mRNA的5′端残基相连。 • 3′端多聚腺苷酸尾(poly(A) tail)
mRNA的5′帽
mRNA的5′帽形成过程
• 3′端多聚腺苷酸尾的加工识别和切割：发生部位以两个元件为标记，一是位于切点5′侧上游约10～30个核苷酸处的高度保守序列(5′)AAUAAA(3′)；一是位于切点下游的一段富含G和U的包含20～40个核苷酸的序列，使mRNA产生3′-OH。聚合：多聚腺苷酸聚合酶立即催化腺苷酸加入该位置。
真核生物mRNA初始转录本添加多聚腺苷酸尾
真核生物中复杂转录本选择性加工的两种机制
5′帽和3′尾的功能
• 5′帽和专一蛋白结合，可参与mRNA同核糖体结合后的翻译； 5′帽和polyA尾与专一蛋白质的结合，也可能在防止mRNA 的降解中起作用。(很多原核mRNA也有 polyA尾，但这些尾部会使mRNA更易衰退而不是防止其降解。)
1.转录起始
• RNA转录起始于启动子 • 启动子识别由RNA聚合酶的δ 亚基完成 • 启动子存在特异性的保守序列： -10区共有序列(5′)TATAAT(3′) -35区共有序列(5′)TTGACA(3′)
大肠杆菌RNA聚合酶的结构和它在转录过程中的功能聚合酶有6个亚基: ω 在体内的功能还不清楚; δ功能表现为识别启动子,在转录过程中不需要;通常认为RNA合成的活性部位是由β β′决定的.
一、转录
• 概念：DNA分子中遗传信息转移到 RNA分子中的过程 • 转录发生部位：核内；蛋白质合成部位—— 细胞质中的核糖体上。 • 转录产物：信使RNA(mRNA)；核糖体RNA (rRNA)；和转移RNA(tRNA)

生物化学课件第十三章 RNA的生物合成

5 3
结构基因
3 5
RNA-pol
RNA聚合酶结合模板DNA的部位，称为启动子(promoter)。
RNA聚合酶保护法
RNA聚合酶保护区结构基因
5 3 5
-50 -40 -30 -20 -10 1 10
3 5 3 5 开始转录 -10 区 T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
亚基分子量 36512 150618 155613 70263 功能决定哪些基因被转录催化功能结合DNA模板辨认起始点
核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme)

RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合
真核生物的RNA聚合酶
3 -35 区 TTGACA AA C T G T RNA-pol辨认位点 (recognition site)
原核生物启动子保守序列
顺式作用元件结构基因
-GCGC---CAAT---TATA
转录起始增强子
TATA盒 CAAT盒 GC盒
真核生物启动子保守序列
小结
转录体系：模板（DNA）、原料（4种NTP）、
(NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi
转录空泡(transcription bubble)：
RNA-pol （核心酶） ·· · DNA ·· · · RNA ·
DNA
5 3
RNA
RNA聚合酶核糖体原核生物转录过程中的羽毛状现象
三、转录终止
指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。

RNA的生物合成(转录)

参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ
转录因子亚基组成，分子量(kD) 功能结合TATA 盒辅助TBP-DNA结合稳定TFⅡD-DNA复合物促进RNA-polⅡ结合及作为其他因子结合的桥梁解螺旋酶 ATPase 蛋白激酶活性，使 CTD *** 磷酸化
TFⅡD
TFⅡA TFⅡB TFⅡF TFⅡE TFⅡH
3/
5/
二、真核生物的转录起始
(一)转录起始
真核生物的转录起始上游区有不同DNA序列的顺式作用元件，转录起始时，RNA-pol不直接结合模板，由转录因子识别起始部位。
1. 转录因子 (1)能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA 的蛋白质，现已发现数百种，统称为反式作用因子 (trans-acting factors)。 (2)反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(transcriptional factors, TF)。
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
启动子
基因转录区
编码链 5/ 模板链 3/
TGTTGACA -35区
TATAAT
3/
5/
-10区 +1 转录方向
原核生物启动子的保守序列
(二)转录延长
1. 亚基脱落，RNA–pol核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板推进，NTP不断聚合RNA链不断延长。 (NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi
第十二章 RNA的生物合成 (转录)
(RNA Biosynthesis, Transcription)
转录是指以DNA为模板合成RNA的过程。原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) DNA模板 RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子

第十三章 RNA的转录与翻译详解

合成蛋白质 ③ 被蛋白质合成的起始因子所识别，从
而促进蛋白质的合成。
AAAAAAA-OH
二、tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板
氨基酸臂
反密码子环
* tRNA的一级结构特点 ➢ 含 10~20% 稀有碱基，如 DHU ➢ 3´末端为 — CCA-OH ➢ 5´末端大多数为G ➢ 具有 TC
•tRNA的二级结 ——三叶草形
3´
RNA-DNA杂交螺旋
聚合酶的移动方向
延长部位
真核生物和原核生物转录的差别
• 真核生物中转录与复制在不同的区域 • RNA聚合酶不相同 • 启动子不同 • 转录后RNA加工修饰不同
DNA
mRNA
原核生物
核
核糖体新生蛋白质
加工转运
真核生物
mRNA前体 mRNA
四、启动子和转录因子
启动子( promoter)是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。 RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子（蛋白质）称为转录因子 (transcriptional factor)。
大肠杆菌启动子共有序列的功能
起点
Pribnow
识别区
16-19bp
框
5-9bp
AAT××××××A××
×××× TTGACA××××××××××××××AAT
G ××××
××××AACTGT××××××××××××××TTA AAT××××××T××××××
C
-35
-10
五、终止子和终止因子
提供转录停止信号的DNA序列称为终止子 ( termter)。协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子（蛋白质）则称为终止因子 (termination factor)。有的终止信号的作用可被特异的因子所阻止，使RNA聚合酶得以越过终止子继续转录，这称为通读 (readthrough)，这类引起抗终止作用的蛋白质称为抗终止因子(antitermination)。

13章RNA的生物合成

转录翻译
N… Ala Val His
模板链
5 ´ …G C A G U A C A U G U C…3 ´ mRNA Val …C
多肽链
2. 不对称转录 (asymmetric transcription)
在DNA分子双链上，一股链用作模板
指导转录，另一股链不转录；
模板链并非总是在同一单链上。
5´ 3´ 3´ 5´
一个真核生物基因的转录需要3
至5个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性，有专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。
（二）转录延长
真核生物转录延长过程与原核生物大致
相似；无转录与翻译同步的现象。
RNA-pol前移处处都遇上核小体。转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。
与基因表达调控有关的DNA非编码序列，统称为顺式作用元件。
1. 转录起始前的上游区段
GCGC-CAAT-TAT饰点
内含子外显子真正转录终止点
翻译起始
翻译终止
转录起始
TATA盒(Hogness box) CAAT盒 GC盒
增强子
真核生物RNA pol Ⅱ转录的基因
二、RNA聚合酶 (RNA polymerase) 全称：依赖DNA的RNA聚合酶
(DNA dependent RNA polymerase, DDRP)
简称：RNA pol
又称：转录酶 (transcriptase)
（一）原核生物的RNA聚合酶
原核生物 (E . Coli) RNA pol 由
OH HO
O P
+
OH
O-----AAAAAAAAA-OH

RNA的生物合成

σ因子负责识别并结合于转录的起始部位
2′（核心酶）
s
核心酶只能使已经开始合成的RNA链延长，不能起始RNA的合成。
四、☆ RNA的合成过程
◆ 1. 起始 ◆ 2. 延伸 ◆ 3. 终止：终止子
转录泡
转录
方向：5′
3′
RNA
s因子作用 Es
NTP
Es
E
s r
s
E
转录开始
释放 Er
r E
RNA链的延长
四、☆ RNA的合成过程
◆ 1. 起始
◆ 2. 延伸
◆ 3. 终止不依赖r因子∕ 依赖r因子
内部终止子
不依赖于 ρ因子的终止子
(内部终止子)：
依赖于ρ 因子的终止子：
抗菌素利福平抑制RNA链合成的起始； �� 利福平抑制细菌RNA聚合酶中β亚基的活性。
RNA聚合酶识别启动子并催化RNA的生物合成：
☆ RNA聚合酶:
◆ 全酶 = 核心酶 + s 因子
◆ 启动子（promoter）：
s 因子负责与启动子的识别！
◆ 启动子（promoter）：
DNA链上具有特定的转录起始序列，是 RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段 DNA序列，叫做启动子（promoter），是控制转录的关键部位。
hnRNA：核内不均一RNA
mRNA前体的的剪接不要求掌握
2、mRNA的加工
真核生物
真核细胞mRNA的m7G 5’-ppp 5’-Np帽子结构的形成：
ppp 5’-Np- → pp 5’-Np → G 5’-ppp 5’-Np → m7G 5’-ppp 5’-Np 甲基化由S-腺苷甲硫氨酸（SAM）提供甲基，甲基转移酶催化

生物化学第13章核酸的结构

拓扑异构体的电泳图同样大小的
DNA L值递减1
环状DNA的正超螺旋
环状DNA的负超螺旋
环状DNA的不同构象
负超螺旋为右手螺旋，正超螺旋为左手螺旋。
线状DNA的负超螺旋
L=-2,
负超螺旋为左手螺旋，正超螺旋为右手螺旋。
DNA
染色体
中的超螺旋
拓扑异构酶的作用
Dickerson模型中碱基对的螺旋桨状扭曲
不同类型的DNA双螺旋
Watson和Crick模型代表DNA钠盐在较高湿度下（92%）制得的纤维的结构，该结构称为B型。由于它的水分含量较高，可能比较接近大部分 DNA在细胞中的构象。DNA能以多种不同的构象存在，除B型外通常还有A型、C型、D型、E型，以及左手螺旋的Z型。其中A型和B型是DNA的两种基本的构象， C型、D型、E型与B型类似，Z型则比较特殊。
核苷 (nucleoside)
碱基上的原子以数字编号，核糖上的原子以加撇的数字编号。
糖苷键
DNA和RNA中的各种核苷
核苷酸 (nucleotide)
核苷酸 (nucleotide)
5’-腺苷酸
3’-腺苷酸
2’-腺苷酸
多磷酸核苷酸
环化核苷酸
（cAMP）
（cGMP）
二、核酸的共价结构
5’ 3’
B型
A型
DNA中碱基的顺反构象
碱基平面绕N－糖苷键旋转就产生顺式（syn）和反式（anti）构象，反式构象是指嘌呤的六元环或嘧啶的2位O远离糖链方向，顺式构象是指它们靠近糖链方向。
DNA中碱基的顺反构象
顺式
反式
反式
DNA中碱基的顺反构象
B－DNA中碱基的反式构象 Z－DNA中碱基的顺式构象

生物化学试题 RNA的生物合成

第十三章RNA的生物合成..三。

典型试题分析（一）A型题1. 识别转录起点的是(1992年生化考题)A. 6因子B，核心酶C．ρ因子D. RNA聚合酶的α亚基E，RNA聚合酶的β亚基[答案] A2. 对于RNA聚合酶的叙述，不正确的是A. 核心酶和6因子构成B．核心酶由a2ββ’组成C. 全酶与核心酶的差别在于β亚单位的存在D. 全酶包括6因子E，6因子仅与转录起动有关[答案] C3．RNA的剪接作用(1999年生化试题)A．仅在真核发生B．仅在原核发生 C. 真核原核均可发生D．仅在rRNA发生E，以上都不是(答案) A4．以下关于转录终止子结构及转录终止的叙述，正确的是（2000年生化试题)A．由终止因子RF参与完成终止B．DNA链上的终止信号含GC富集区和AA富集区C．终止信号含GC富集区和AT富集区D. 终止信号需ρ因子辅助识别E．以上描述均不正确(答案) C四、测试题(一)A型题1．以下对tRNA合成的描述，错误的是A．RNA聚合酶Ⅲ参与tRNA前体的生成B．tRNA前体在酶作用下切除5’和3’末端处多余的核苷酸C. tRNA前体中含有内含子D，tRNA3’末端需加上ACC-OHE．tRNA前体还需要进行化学修饰加工2．以下对rRNA的转录加工的描述错误的是A．染色体DNA中rRNA基因是多拷贝的B，真核生物的5SrRNA自成独立的体系，不进行修饰和剪切C. 真核生物45SrRNA前体中包括16S，5．8S及28SrRNAD，原核生物30SrRNA前体中含有16S,23S及5SrRNAE，真核生物45SrRNA前体经一次剪切成为41SrRNA中间前体3．酶RNA是在研究哪种RNA的前体中首次发现的A．hnRNA B．tRNA前体 C. SnRNA D．ScRNA E．rRNA前体4．生物体系下列信息传递方式中尚无证据的是A．DNA→RNA B．RNA→蛋白质C．蛋白质→RNA D．RNA→DNA E．以上都不是5。

本章主要讨论DNA的生物合成即DNA的半保留复制RNA

(2)DNA聚合酶Ⅱ特殊作用：目前尚不大清楚，可能在 DNA修复中起作用。
(3聚合酶Ⅰ M.W. 109Kdal 单一多肽链，聚合1000个核苷酸/分/分子 DNA聚合酶Ⅱ M.W. 120Kdal 单一多肽链，聚合2000个核苷酸/分/ DNA聚合酶Ⅲ M.W. 180Kdal 单一多肽链，聚合50000个核苷酸/分/分子
五、真核生物DNA的复制：复制条件、酶及因子等均与原核生物相似。
特点
1、真核生物DNA复制的冈崎片断约为200bp，相当于一个核小体DNA的长度。（小于原核生物：1000～2000 bp） 2、复制速度比原核生物慢，基因组较大，但真核生物染色体DNA上有许多复制起点，它们可以分段进行复制。细菌的DNA复制叉移动速度为5万bp/分；哺乳动物则为1千～3千bp/分。 3、真核生物一个复制起点一般发动一次复制过程，快速生长往往采用更多的复制起点。原核生物：一个起点可连续发动复制。 4、真核生物在复制子上，由于其染色体是以核小体为结构单位组成，因此在其复制时涉及到亲代DNA链与组蛋白八聚体的解开和子代DNA与组蛋白的重新组装。
第十三章核酸的生物合成
本章主要讨论DNA的生物合成即DNA的半保留复制；RNA生物合成即DNA到RNA的转录。现加上下一章蛋白质的生物合成内容(即翻译过程)，就构成了分子遗传学中心法则。
（一）、反应所需的条件及反应的特点：
(1)原料(或底物)：四种5′三磷酸脱氧核苷(dNTP)，缺一不可。 (2)模板及辅助因子：DNA模板、Mg2+(或Mn2+)或DNA二条链(一条链为模板，一条链为引物) (3)引物链：具有自由3′-OH的RNA或DNA片段(约10个核苷酸) (4)反应：由引物末端3′-OH与进入的5′三磷酸脱氧核苷的α磷酸残基化合，生成酯键(3′5′磷酸二酯键，并脱下焦磷酸) (5)方向：DNA 链由5′→3′ (6)能量：来自α与β之间的高能磷酸键裂解 (7)四种dNTP参加反应的先后顺序，由DNA模板决定，受碱基配对支配；而不受四种dNTP相对浓度的影响。 (8)产物DNA的性质与模板相同。这说明DNA聚合酶是一种模板指导的酶。