生物化学 第十一章 RNA的生物合成

RNA Biosynthesis （Transcription）
阚慕洁
kanmujie@yahoo.cn 13504308586 QQ:849940910
转录 (transcription)
生物体以DNA为模板合成RNA的过程。
此过程把DNA的碱基序列转抄成
复制和转录的相同点
1、都是酶促的核苷酸聚合过程，聚合过程 都是核苷酸之间生成磷酸二酯键;
• 端粒(telomere)
由端粒酶催化, 在真核线性DNA的末端形成一种特 殊的结构并与蛋白质结合成端粒。
结构特点
• 由末端单链DNA序列和蛋白质构成。 • 该序列是多次重复的富含T、G碱基
的短序列（TnGn）x。
TTTTGGGGTTTTGGGG…
功能 • 维持染色体的稳定性
• 维持DNA复制的完整性
第一节
原核生物转录的模板和酶
Templates and Enzymes
Norman Bethune college of Medicine
阚慕洁， Ph. D., Dept. of Biochemistry kanmj@jlu.edu.cn
参与转录的物质
单链DNA结合蛋白
SSB 稳定已解开的单链
（gyrA,B）
理顺DNA链
DNA生物合成过程
起始：解旋、解链、复制叉、引发体、引物 延长：半不连续复制、冈崎片段
终止：切除引物、填补空隙、连接片段
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模板
解成单链单链
其它酶
的DNA母链 DNA复 和蛋白质因子
制系统
聚合酶 DNA-pol
底物 dNTP
DNA聚合酶（DNA polymerase）
全称：依赖DNA的DNA聚合酶 (DNA-dependent DNA polymerase，DDDP)
简称：DNA-pol
种类：
Ⅰ
原核 Ⅱ
Ⅲ
α β 真核 γ δ
2、都以DNA为模板; 3、都需依赖DNA的聚合酶; 4、合成方向：5， 3，； 5、都遵从碱基配对原则。
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复制和转录的区别
复制
模板 原料 酶 产物 配对
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逆转录酶的作用
逆转录酶
RNA 模板 DNA-RNA 杂化双链
逆转录酶( RNaseH )
单链DNA
逆转录酶
双链DNA
引起突变的分子改变类型有多种
➢ 错配 (mismatch)
➢ 缺失 (deletion) ➢ 插入 (insertion)
复制的基本规律： (4个)
1.半保留复制 2.双向复制 3.半不连续复制 4.高保真复制
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参与DNA复制的物质
引物
与模板互补的
RNA片段
DNA-pol ：起始引发，有引物酶活性。 DNA-pol （Ⅱ）：参与低保真度的复制，应急修复。 DNA-pol ：在线粒体DNA复制中起催化作用。 DNA-pol （Ⅲ）：延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性 DNA-pol （Ⅰ）：校读、修复和填补缺口
3 ’ →5 ’外切酶活性（、 、 ）
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修复的主要类型 1、错配修复 2、直接修复(direct repairing) 3、切除修复(excision repairing) 最重要、有效的方式 4、重组修复(recombinationrepairing) 5、SOS修复
切除修复
1、损伤的DNA 2、UvrB、UvrA、UvrC辨认并结合与DNA损伤的部位 3、UvrC切除损伤部位 4、DNA polⅠ利用dNTP填补空隙，但仍然留有缺口 5、DNA连接酶利用ATP连接缺口
框移
(frame-shift)
➢ 重排 (rearrangement)
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DNA损伤的修复
修复 (repairing)
是对已发生分子改变的补偿措施，使其恢复 为原有的天然状态。
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多种酶参与DNA解链和稳定状态
DnaA(dnaA)
辨认起始点
解螺旋酶
DnaC(dnaC)
DnaB(dnaB)
运送并协同DnaB
解开DNA双链 原核生物复制
起始的相关蛋
白质
引物酶
DnaG(dnaG) 催化RNA引物生成 拓扑异构酶
ε
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原核生物的DNA聚合酶不同点
DNA pol Ⅲ的比活性远高于DNA pol Ⅰ，是原 核生物复制延长中真正起催化作用的酶。
真核生物的DNA聚合酶
两股链均复制 dNTP DNA聚合酶 子代双链DNA A-T，C-G
转录
模板链转录 NTP RNA聚合酶 mRNA，tRNA，rRNA A-U，C-G，T-A
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阚慕洁， Ph. D., Dept. of BiochemLeabharlann Baidustry kanmj@jlu.edu.cn
端粒酶 (telomerase)
端粒酶RNA（An、Cn）x ( hTR) AAAACCCCAAAACCCC...
组成 端粒酶协同蛋白 ( hTP1)
端粒酶逆转录酶 ( hTRT)
功能：提供RNA模板、催化逆转录 端粒酶通过爬行模型的机制维持染色体的完整
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