生物合成详解演示文稿

四、转录模板
5′ ···GCAGTACATGTC ···3′ 编码链 3′ ···cgtcatgtacag ···5′ 模板链
转录
5′···GCAGUACAUGUC···3′ mRNA
翻译 N······Ala·Val·His·Val······C 蛋白质
第一节
原核生物转录的模板和酶
Templates & Enzymes in Prokaryotic Transcription
全酶 (holoenzyme)
转录延长阶段
转录起始阶段
RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合
三、RNA聚合酶结合到DNA的 启动子上起动转录
• 转录是不连续、分区段进行的。
• 每一转录区段可视为一个转录单位，称为 操纵子(operon)。操纵子包括若干个结构 基因及其上游(upstream)的调控序列。
• RNA聚合酶和DNA的特殊序列——启动子 (promoter)结合后，就能启动RNA合成。
（二）RNA聚合酶由多个亚基组成
亚基 α β βˊ σ
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)
熟悉：
转录的基本过程；原核生物两类终止子的结构特 点；编码链，模板链；帽子的形成过程；stemloop 结构。
一、转录的概念
转录 (transcription) 是生物体以 DNA为模板合成RNA的过程 。
转录
DNA
RNA
Biblioteka Baidu
二、复制和转录的异同点
复制
DNA DNA
转录
DNA
RNA
1、复制和转录的相同点
转录 5′···GCAGUACAUGUC ···3′ mRNA
翻译 N······Ala ·Val ·His ·Val ······C蛋白质
转录的特点
不对称转录(asymmetric transcription)。 它有两方面含义：在DNA分子双链上， 一股链用作模板指引转录，另一股链不 转录；其二是模板链并非总是在同一单 链上。
调控序列
结构基因
5
RNA-pol
3
3
5
• 调控序列中的启动子是RNA聚合酶结合模 板DNA的部位，也是控制转录的关键部位。 原核生物以RNA聚合酶全酶结合到DNA的 启动子上而起动转录，其中由σ亚基辨认启 动子，其他亚基相互配合。
• 对启动子的研究，常采用一种巧妙的方法 即RNA聚合酶保护法。
RNA聚合 酶保护法
1. 均以DNA为模板 2. 均需要依赖DNA的聚合酶 3. 均以含三个磷酸的核苷酸为原料 4. 均是核苷酸聚合过程，多核苷酸为产物 5. 均遵从碱基配对规律
DNA 3’-ATGCATGC-5’ RNA 5’-UACGUACG-3’
A-U；G-C
2、复制和转录的不同点
复制
转录
模板
两股链均复制 模板链转录（不对称转录）
➢ DNA双链解开，使其中的一条链作 为转录的模板。
转录起始
结构基因(structural gene)
能转录出mRNA并指导蛋白质合成的DNA片 段。
不对称转录(asymmetric transcription)
结构基因
5
编码链
3
模板链
转录方向
转录方向
模板链
3
编码链
5
➢在DNA分子双链上某一区段，一股链用作 模板指引转录，另一股链不转录 ；
➢模板链并非永远在同一条单链上。
生物合成详解演示文稿
优选生物合成
本章主要内容OVERVIEW
➢ 转录的概念； ➢ 复制与转录的异同点； ➢ 原核生物RNA聚合酶的组成结构特点； ➢ 真核生物RNA聚合酶的种类及特点； ➢ 原核生物及真核生物启动子结构及特点； ➢ 转录的基本过程； ➢ 真核生物转录后的修饰.
目的要求
掌握：
转录的概念；复制与转录的异同点；原核生物 RNA聚合酶的组成结构；真核生物RNA聚合酶 的种类及转录的产物；启动子的概念，原核生物 及真核生物启动子结构及特点；终止子的概念、 不依赖rho因子的终止子的特点；顺式作用元件， 反式作用因子；真核生物转录后修饰的几种方式； 核酶。
原料
dNTP
NTP
酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶（RNA- pol ）
产物
子代双链DNA mRNA，tRNA，rRNA （半保留复制）
配对
A-T，G-C
A-U，T-A，G-C
三、参与转录的物质
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板: DNA 酶: 依赖DNA的RNA聚合酶(RNA polymerase) 其他蛋白质因子
二、RNA合成由RNA聚合酶催化
（一）RNA聚合酶能直接启动RNA链的合成
• 依赖DNA的RNA聚合酶催化合成RNA； • RNA合成的化学机制与DNA依赖的DNA
聚合酶催化DNA合成相似。
( NMP )n + NTP → ( NMP ) n+1 + PPi
RNA
延长的RNA
• DNA聚合酶在启动DNA链延长时需要引物 存在，而RNA聚合酶不需要引物就能直接 启动RNA链的延长。
用RNA聚合酶保护法研究转录起始区
RNA聚合酶保护区 结构基因
5
3
3
5
5
3
-50 -40 -30 -20 -10 1 10
3
5
-35 区
TTGACA AA C T G T RNA-pol辨认位点 (recognition site)
开始转录 -10 区
T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合:
转录开始的第一个碱基（+1）。原核生物中常 为A或G，而且位置固定。
第二节
原核生物的转录过程
The Process of Transcription in Prokaryote
一、转录起始需要RNA聚合酶全酶
转录起始需解决两个问题：
➢ RNA聚合酶必须准确地结合在转录 模板的起始区域。
一、原核生物转录的模板
DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的 一股单链，称为模板链(template strand)，也称作 有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码 链(coding strand)，也称为反义链或Crick链。
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 编码链 3′··· c g t c a t g t a c a g ···5′ 模板链