生物化学及分子生物学(人卫第九版)-14 RNA的合成
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2012生化-14-RNA的生物合成
修饰点 真正终止点
转录起始
TATA盒 Cap位点
CAAT盒
GC盒 增强子 增强子
CCGCC
-110
GCCAATCT
-75
TATAA(T)AA(T)
-25 ~ +30
GC框
CAAT框
TATA框
参与RNApolⅡ转录 起始的蛋白因子目前 已发现有20多种 (TFⅡA/B/D/E /F/H) 激活因子和抑制因子: 含转录激活或抑制结 构域 辅助激活因子、中介 因子和接头: 转录调 控的中介
5´
AAUAAA
腺苷酸多聚酶 NAT 10-30
PPi
5´
AAUAAA
AAAA...AA 3´ polyA
真核生物mRNA加polyA
剪接
控制拼接反应的4个顺式元件 拼接反应 选择性剪接/反式剪接
RNA编辑
§14.2 RNA复制
以RNA为模板合成RNA(RNA复制) nNTP
RDRP RNA(模), Mg2+ 翻译
2.转录产物的加工
a.裁剪拼接
rRNA
Ⅰ
裁剪
中间前体分子
Ⅱ
裁剪
功能分子
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
mRNA
b.化学修饰
甲基化(-CH3) 异构化(U→ψ) 氢化(U→D) 硫化( C=O→ C=S) 稀有碱基都是转录后修饰形成的 砍头去尾 乔装打扮 穿鞋戴帽
c.添加序列
5´-cap mRNA
tRNA: 3´- CCA-OH
核内生成hnRNA
加工/转运
核糖体上翻译
a.加帽
防mRNA被水解/与肽链合成起始识别有关 b.加尾 防mRNA被水解/增强翻译效率/与转运过程有关 c.剪接
rna的生物合成
rna的生物合成
RNA生物合成是指在细胞内通过RNA聚合酶将DNA模板转录成RNA的过程。
RNA聚合酶会在启动子区域结合到DNA的双链上，并将其中一条链解开，生成单链的RNA。
这些RNA通常在不到几秒钟的时间内就会与RNA聚合酶分离，并被运输到其他细胞器内进一步处理和加工。
RNA生物合成从起始码开始，这是一个由核苷酸(ATG)组成的序列。
RNA聚合酶在起始码处分别将核苷酸添加到RNA链上，以及通过"解读"DNA模板而使正在生成的碱基与DNA配对。
这个过程创建了一个核苷酸序列，该序列与DNA 模板相反，称为反义链。
RNA生物合成与DNA复制非常相似，但在RNA生物合成过程中，聚合酶仅将一个部分单链DNA作为模板用于RNA的合成。
在这种情况下，新合成的RNA 与DNA的摆放是完全相反的，因为DNA由双链组成，而RNA由单链组成。
此外，RNA生物合成中的错误率要比DNA复制高得多，这是因为RNA聚合酶缺乏核酸校对复制酶的能力。
生物化学14RNA的生物合成
初级转录产物的加工过程称为转录后加工
tangbinghua@
第二节 RNA聚合酶
1. RNA聚合酶的特点 2. 大肠杆菌RNA聚合酶 3. 真核生物RNA聚合酶
tangbinghua@
1．RNA聚合酶的特点
原核/真核生物的DNA/RNA聚合酶有许多共同特点： ① 以DNA为模板合成其互补链 ② 催化核苷酸通过聚合反应合成核酸 ③ 聚合反应是依赖DNA的聚合酶催化核苷酸形成3',5'-
3．连续性转录
一个RNA分子从头到尾由一个RNA聚合酶分子催化合 成
tangbinghua@
4．转录后加工
RNA 聚 合 酶 转 录 合 成 的 RNA 称 为 初 级 转 录 产 物 （ primary transcript），大多数需要经过进一步加工才 能成为成熟RNA分子
三、tRNA前体
tangbinghua@
第五节 RNA合成的抑制剂
1. 模板干扰剂 2. RNA聚合酶抑制剂 （1）利福霉素（rifamycin） （2）利迪链菌素（streptolydigin） （3）α鹅膏蕈碱（α-amanitin）
tangbinghua@
一、转录起始
1. 启动子（promoter） 2. 起始过程
tangbinghua@
1．启动子（promoter）
（1）Sextama盒 （2）Pribnow盒 （3）转录起始位点
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2．起始过程
（1）结合 （2）解链 （3）合成 （4）释放
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第一节 转录的基本特征
1. 选择性转录 2. 不对称转录 3. 连续性转录 4. 转录后加工
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第二节 RNA聚合酶
1. RNA聚合酶的特点 2. 大肠杆菌RNA聚合酶 3. 真核生物RNA聚合酶
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1．RNA聚合酶的特点
原核/真核生物的DNA/RNA聚合酶有许多共同特点： ① 以DNA为模板合成其互补链 ② 催化核苷酸通过聚合反应合成核酸 ③ 聚合反应是依赖DNA的聚合酶催化核苷酸形成3',5'-
3．连续性转录
一个RNA分子从头到尾由一个RNA聚合酶分子催化合 成
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4．转录后加工
RNA 聚 合 酶 转 录 合 成 的 RNA 称 为 初 级 转 录 产 物 （ primary transcript），大多数需要经过进一步加工才 能成为成熟RNA分子
三、tRNA前体
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第五节 RNA合成的抑制剂
1. 模板干扰剂 2. RNA聚合酶抑制剂 （1）利福霉素（rifamycin） （2）利迪链菌素（streptolydigin） （3）α鹅膏蕈碱（α-amanitin）
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一、转录起始
1. 启动子（promoter） 2. 起始过程
tangbinghua@
1．启动子（promoter）
（1）Sextama盒 （2）Pribnow盒 （3）转录起始位点
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2．起始过程
（1）结合 （2）解链 （3）合成 （4）释放
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第一节 转录的基本特征
1. 选择性转录 2. 不对称转录 3. 连续性转录 4. 转录后加工
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RNA的合成转录和加工
功能未知
起始亚基，为转录 起始所必需
E.Coli RNA聚合酶的三维构像图
• 参与转录的各因素：
2. 转录单位：RNA链的合成是从模板特定的部位起始的， 经过链的延伸终止于特定的模板部位。一般将从转录起始 点到转录终止点的整个区域称为转录单位。
• 参与转录的各因素：
3. 启动子结构：启动子是指RNA聚合酶识别、结合并由 此启动转录的一段DNA序列，位于转录起点的5’端上游 区，启动子本身一般是不被转录的。
原核生物中rRNA前体的加工：E. Coli 中rRNA 有7个转录单位，每 个转录单位由16s rRNA、23s rRNA、5s rRNA以及一个或几个 tRNA基因组成。
• 真核生物体内RNA的转录后加工：真核生物体内的
tRNA和rRNA和原核生物有些类似，但真核生物的 mRNA前体必须经过复杂的加工过程。
内切酶
Poly A聚合酶
（3） 内含子的剪切：大多数真核基因是断裂基因，其转录产物中 同时含有内含子（插入序列）和外显子（编码序列）。在mRNA的 后加工过程中，将通过拼接（splicing）去除内含子，使外显子成 为连续序列。
真核生物的mRNA剪切
外显子
内含子
真核生物的mRNA剪切模式（1）
（1） 5’端加“帽”：
7-甲基鸟苷
真核生物 mRNA 5’端 5’,5’-三磷酸键 “帽”结构
真核生物mRNA 5’端“帽”结 构
磷酸水解酶 鸟苷酰转移酶 鸟嘌呤-7-甲基转移酶 2’-O-甲基转移酶
真核生物mRNA 5’ 端加“帽”过程
（2） 3’端加polyA 尾：
AAUAAA：最主要的 polyA信号
σ亚基
转录泡结构
非模板链
起始亚基，为转录 起始所必需
E.Coli RNA聚合酶的三维构像图
• 参与转录的各因素：
2. 转录单位：RNA链的合成是从模板特定的部位起始的， 经过链的延伸终止于特定的模板部位。一般将从转录起始 点到转录终止点的整个区域称为转录单位。
• 参与转录的各因素：
3. 启动子结构：启动子是指RNA聚合酶识别、结合并由 此启动转录的一段DNA序列，位于转录起点的5’端上游 区，启动子本身一般是不被转录的。
原核生物中rRNA前体的加工：E. Coli 中rRNA 有7个转录单位，每 个转录单位由16s rRNA、23s rRNA、5s rRNA以及一个或几个 tRNA基因组成。
• 真核生物体内RNA的转录后加工：真核生物体内的
tRNA和rRNA和原核生物有些类似，但真核生物的 mRNA前体必须经过复杂的加工过程。
内切酶
Poly A聚合酶
（3） 内含子的剪切：大多数真核基因是断裂基因，其转录产物中 同时含有内含子（插入序列）和外显子（编码序列）。在mRNA的 后加工过程中，将通过拼接（splicing）去除内含子，使外显子成 为连续序列。
真核生物的mRNA剪切
外显子
内含子
真核生物的mRNA剪切模式（1）
（1） 5’端加“帽”：
7-甲基鸟苷
真核生物 mRNA 5’端 5’,5’-三磷酸键 “帽”结构
真核生物mRNA 5’端“帽”结 构
磷酸水解酶 鸟苷酰转移酶 鸟嘌呤-7-甲基转移酶 2’-O-甲基转移酶
真核生物mRNA 5’ 端加“帽”过程
（2） 3’端加polyA 尾：
AAUAAA：最主要的 polyA信号
σ亚基
转录泡结构
非模板链
生物化学——RNA合成
·RNA合成名词解释转录：生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程不对称转录：DNA分子上一股可转录，另一股不转录，模板链并非永远在同一单链上转录单位(是DNA):RNA 链的合成是从模板特定的部位起始的，经过链的延伸终于与特定的模板部位。
一般将从转录起始点到转录终止点的整个区域称为转录单位转录本(是RNA):与转录单位相对应的RNA 称为转录本，转录子启动子：RNA 聚合酶识别、结合并由此启动转录的一段DNA 序列，位于转录起点的5’端上游，启动子本身一般是不被转录的转录起点：每个转录单位的起点。
该店编号1,上游负数，下游正数终止子：具有终止功能的特定的DNA 序列，为RNA 聚合酶提供终止转录信号的DNA 序列知识点RNA聚合酶反应特点：1. 以四种核苷三磷酸NTP 为底物， DNA 为模板2.5’→3’方向合成3. 无需引物，直接在模板上合成RNA 链4. 碱基配对是A-U 和G-C5. DNA的两条链中仅一条链可作为模板，称模板链，另一条为编码链RNA聚合酶：1.原核生物：亚基分子量每分子酶中所含数目功能a 36512 2 决定基因转录的特异性β1506181与转录全过程有关β'155613 1结合DNA模板0 70263 1 辨认起始位点σ亚基为起始因子，能使RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上。
σ因子具有特异性2.真核生物：种类 1 ⅡⅢ转录产物45s-rRNA hnRNA5s-rRNA,tRNA,snRNA(18S、5.8S、28S) mRNA前体中度敏感对鹅音覃碱耐受极敏感的反应123分别专一的转录不同的基因真核生物的启动子：(1) Hogness 框 (TATA 框) :中心在-25~30处，保守序列TAAA(T)AA(T),有助于DNA 局部解开(2 )CAAT 框：-75处，保守序列GGT(C)CAATCT ,与RNA 聚合酶结合有关(3) GC 框：在更上游处，保守序列GGGCGG , 与某些转录因子结合有关*RNA 聚合酶IⅢI (转录5S RNA 等)的启动子在转录区内部终止因子：1.rho 因子：具有核酸酶活力(水解三磷酸核苷酸),在 RNA 聚合酶遇到终止子暂停作用时解 RNA-DNA 螺 旋2.终止因子 (NusA): 协助 RNA 聚合酶识别终止信号的辅助因子，与RNA 聚合酶的核心酶结合，识别终止序列转录过程：(一)转录的起始1.原核生物的转录起始： RNA 聚合酶结合，双链部分解开形成转录空泡，σ因子辨认转录 起始位点。
分子生物学教案-RNA的生物合成
學習內容
一、原核生物轉錄的範本和酶
1．轉錄範本
2．RNA聚合酶
3．範本與酶的辨認結合
二、原核生物的轉錄過程
1．轉錄的起始
2．轉錄的延長
3．轉錄的終止
三、真核生物RNA的生物合成
四、真核生物RNA轉錄後的加工
1．mRNA轉錄後加工修飾
2．tRNA轉錄後加工修飾
3．rRNA轉錄後加工修
五、核酶
學習要求
一、掌握轉錄的概念，不對稱轉錄、範本鏈、編碼鏈。
原核生物RNA聚合酶全酶，核心酶的組成和作用。
真核生物RNA聚合酶的主要類型和產物。
二、掌握RNA聚合酶與範本辨認結合。
掌握原核轉錄起始。
熟悉真核轉錄因數，轉錄前起始複合物。
熟悉延長與原核兩類轉錄終止過程。
三、掌握真核基因的斷裂基因、內含子、外顯子的概念。
掌握mRNA、tRNA轉錄後的加工方式。
熟悉內含子
剪接機制，rRNA的加工過程，核酶結構、作用特點。
四、熟悉核酶的概念，結構、作用特點。
核酸的生物合成—RNA的生物合成(生物化学课件)
3’
3’
5’
-35 -10
5’ 3’ 启动子
1.识别启动子
2.在启动子处 打开双链
3. 加入第一个 核苷三磷酸， 通常为GTP 或ATP
4.依次加入 与模板互补的
NTP NMP PPi
打开的双链区 域约为17bp
图10-20
RNA
RNA链的聚合方向： 5’→3’
5’ RNA
5.转录的终止
富含A 富含T
全酶
核心酶
提取全酶时与聚合 酶结合在一起，但 功能不清楚
核心酶：5' →3' 方向合成RNA
σ：辨认转录 的起始位点
RNA聚合酶： α2β β’ σ
（2）σ因子的机制：
辨认启动子，并使核心酶与启动子结合 的亲和力增加，而与其它序列的亲和力 下降。
（二）大肠杆菌的转录过程
5’
-10 -1 +1 +2 +100
（2）模板链
转录时作为RNA合成的模板，其碱基排 列顺序与生成的RNA链反向互补。
（3） 对每个基因来说，编码 链是不变的。
每次转录出相同的RNA分子。
5’
3’
3’
5’
3’
5’
5’ 3’
2.转录是有选择的
基因只占DNA全长的一小部分 （人：3％）
3.不对称转录
① DNA双链上的多个基因进行转录的模 板并不在同一条DNA链上，故又称为不 对称转录。
外显子：编码序列（先导序列L和编码氨基 酸的序列1～7）
内含子：位于外显子之间，没有表达活性的 序列。
3. tRNA前体的加工
RNA形成发夹结 构，转录终止
（四） RNA转录后的“加工”：
3’
5’
-35 -10
5’ 3’ 启动子
1.识别启动子
2.在启动子处 打开双链
3. 加入第一个 核苷三磷酸， 通常为GTP 或ATP
4.依次加入 与模板互补的
NTP NMP PPi
打开的双链区 域约为17bp
图10-20
RNA
RNA链的聚合方向： 5’→3’
5’ RNA
5.转录的终止
富含A 富含T
全酶
核心酶
提取全酶时与聚合 酶结合在一起，但 功能不清楚
核心酶：5' →3' 方向合成RNA
σ：辨认转录 的起始位点
RNA聚合酶： α2β β’ σ
（2）σ因子的机制：
辨认启动子，并使核心酶与启动子结合 的亲和力增加，而与其它序列的亲和力 下降。
（二）大肠杆菌的转录过程
5’
-10 -1 +1 +2 +100
（2）模板链
转录时作为RNA合成的模板，其碱基排 列顺序与生成的RNA链反向互补。
（3） 对每个基因来说，编码 链是不变的。
每次转录出相同的RNA分子。
5’
3’
3’
5’
3’
5’
5’ 3’
2.转录是有选择的
基因只占DNA全长的一小部分 （人：3％）
3.不对称转录
① DNA双链上的多个基因进行转录的模 板并不在同一条DNA链上，故又称为不 对称转录。
外显子：编码序列（先导序列L和编码氨基 酸的序列1～7）
内含子：位于外显子之间，没有表达活性的 序列。
3. tRNA前体的加工
RNA形成发夹结 构，转录终止
（四） RNA转录后的“加工”：
14.1第十四章RNA的生物合成
5、RNA转录后加工（ post-transcriptional processing）
转录得到的只是初级产物，通常要经过加工，才能转变为成熟 的RNA。tRNA 和rRNA的转录后加工比较简单，而mRNA （真核） 的转录后加工比较复杂。
原核基因是多顺反子（poly-cistron），通常是几个相关的结构 基因（编码的）同时转录得到一个mRNA，原核mRNA转录后不进 行加工，常常一条mRNA转录尚未结束，翻译就已经开始。
2、RNA聚合酶（ RNA polymerase ）
2.1、原核的RNA聚合酶
分子量48万，5种亚基：
全酶= 核心酶（α2ββ’）+ σ因子
α亚基决定转录的基因 β亚基在5’→3’方向上延长多核苷酸链，其方式与DNA 聚合酶相同，原 料为NTP（N代表A\U\C\G），没有纠错的功能。 β’亚基结合DNA模板 σ因子识别启动子并与之结合
而真核基因是单顺反子（mono-cistron），一条mRNA只编码 一条多肽链。且是断裂基因，其结构基因由外显子（exon）和内含 子（intron）组成。转录得到的是“毛坯”，要在其5’端加上鸟嘌 呤“帽子”，3’端加上poly A的“尾巴”，切除内含子，拼接外显 子，才能成为一个成熟的mRNA。
在原生动物四膜虫（tetrahymena）中，26S rRNA分子是有一个6.4 kb的前体经 切除1个414 nt的内含子后形成的,在此过程中, RNA进行了自我剪接（self-splicing）， 但是要有鸟嘌呤存在的条件下通过转酯反应实现。RNA催化作用的发现提示了生命 的最初形式可能是兼遗传信息载体和催化功能于一身的RNA.
转录（transcription）： 以DNA为模板，在RNA聚合酶（RNA polymerase）的作用下合成RNA，将遗传信息从DNA分子上转移到 RNA分子上，这一过程称为转录（transcription）。
《RNA的生物合成》课件
与RNA合成相关的蛋白和酶
在转录前期，RNA聚合酶、启动因子和转录因子等蛋白质起着重要的作用。
转录中期
RNA合成的速率控制因素
细胞内的多种信号和调控因素可以影响RNA合成的速率和效率。
细胞信号转导在RNA合成中的作用
细胞信号转导路径参与了RNA合成的调节和调控，确保合成的RNA能够满足细胞需求。
转录后期
RNA合成的过程
1
转录前期
2
RNA合成的第一个阶段，包括启动子
识别、转录泡形成和局部解旋等步骤。
3
基本原理
RNA合成是通过转录的方式进行的， 参与的酶和蛋白质协同作用。
转录中期
RNA合成的第二个阶段，速率受到控 制，与细胞信号转导有关。
转录前期
三个阶段的具体过程
转录前期分为启动、开链和Elongation三个阶段，每个阶
RNA合成异常可能导致基因功能紊乱，引发 疾病或发育异常。
结论
RNA合成的重要性
RNA的生物合成是细胞正常功能和生命活动 的关键过程，对维持细胞稳态和生存至关重 要。
RNA合成方向的未来发展方向
未来的研究将继续深入探索RNA合成的细节 和机制，为生命科学和医学研究提供更多新 的突破。
RNA加工和修饰
转录后的RNA需要经过剪接、修饰和运输等 过程，才能成为功能性的成熟RNA。
原核和真核生物中RNA后续处理的不 同之处
原核生物和真核生物在RNA的后续处理过程 中存在着一些差异，导致不同类型的RNA在 不同生物中可能有不同的命运。
RNA合成与基因表达
RNA合成对基因调控的影响
RNA合成的过程直接关系到基因的表达水平 和模式。
RNA的生物合成
RNA是细胞中重要的生物大分子之一，具有多种功能。本课程将介绍RNA的 概述、合成过程和与基因表达的关系，帮助大家更好地理解RNA的生物合成。
RNA的生物合成1
（1）、
-10序列（Pribnow框）
在转录起点上游大约-10处，有一个6bp的保守序列TATAAT，称 Pribnow框。此段序列出现在-4到-13bp之间，每个位点的保守 性在45%-100%。 频度： T89 A89 T50 A65 A65 T100 据预测， Pribnow 框中，一开始的 TA 和第 6 位最保守的 T 在结合 RNA聚合酶时起十分重要的作用。 目前认为，Pribnow框决定转录方向。酶在此部位与DNA结合形 成稳定的复合物，Pribnow框中DNA序列在转录方向上解开， 形成开放型起始结构，它是RNA聚合酶牢固的结合位点，是 启动子的关键部位。 RNA聚合酶的结合，诱导富含AT的Pribnow框的双链解开，然后 进一步扩大成17个核苷酸长度的泡状物，在泡状物中RNA聚 合酶从模板链开始转录RNA产物。
★RNA 聚合酶的催化活性： RNA 聚合酶以完整的双链 DNA 为模板，转录时 DNA 的双链结构部分解开，转 录后DNA仍然保持双链的结构。
P360 图20-1RNA聚合酶的活性中心
核心酶覆盖 60bp 的 DNA 区域，其中解链部分 17bp 左右， RNADNA杂合链约12bp。
纯 的 RNA 聚 合 酶 ， 在 离 体 条 件 下 可 转 录 双 链 DNA，但在体内， DNA 的两条链中只有一条 可用于转录，这可能是由于 RNA 聚合酶在分 离时丢失了σ亚基引起的。 解旋和重新螺旋化也是 RNA 聚合酶的内在特性， 在酶的前端解螺旋，在后端以相反方向重新螺 旋化，活体状况中，可能还有其它酶活性来帮 助调整DNA的拓扑学性质。 37 ℃时， RNA 聚合酶的聚合速度可达 40~100 个 核苷酸/秒
（2）、 依赖ρ的终止子
依赖 ρ 的终止子，必需在 ρ 因子存在时，才发生终止作用。终止 点前无寡聚U序列，回文对称区不富含GC。 ρ因子是55KD的蛋白质，可水解三磷酸核苷。
卫校生物化学——RNA的生物合成
茎环(stem-loop)/发夹(hairpin)结构
RNA生物合成抑制剂
概念：能阻断、抑制或者干扰核酸的代谢
过程，最终抑制转录的一类化合物， 称RNA生物合成抑制剂。
分三类：
1、嘌呤和嘧啶类似物，抑制核酸前体的合成； 2、通过与DNA结合而改变模板的功能； 3、与RNA聚合酶结合而影响其活力。
基因信息的传递
11月26日
第二节 RNA的生物合成
• 一、转录的概念 • 生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。
转 录
DNA
RNA
• • • • • • •
二、复制与转录的比较 相同或相似点： 1.都需要解开DNA双链； 2.都以DNA为模板； 3.聚合过程都为核苷酸之间形成磷酸二酯键； 4. 链的延伸方向都为5’ 3’； 5. 都遵守碱基互补配对原则
• • • • • （一）、RNA的转录过程 1、转录的开始： RNA聚合酶全酶(2)与模板结合； DNA双链解开； 在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应， 形成转录起始复合物。
2、转录的延长： ①亚基脱落，RNA–pol核心酶变构，与模板 结合松弛，沿着DNA模板前移； ②在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不 断延长。 转录过程中形成的杂化双链结构不如纯合的 DNA双链稳定。DNA的双螺旋力能将RNA链 排斥开，故RNA链与DNA链共存，且呈散开 的羽毛状。
⑶ 真核生物3´-端修饰也在核内完成，并先于 mRNA中段的剪接。 ⑷ polyA的有无及长短是维持mRNA作为翻译模 板的活性，以及增加mRNA本身稳定性的因素。
3、对整个RNA进行剪接
转录的最终产物是hnRNA，是mRNA的前身， 长度比mRNA大很多。从hnRNA到mRNA需 要一个剪接的过程。
生物化学简明教程第14章 RNA生物合成
• 模板链沿核心酶以40nt/s的速度移动，使
新生RNA链不断延伸。
• 拓扑异构酶负责消除转录泡前的正超螺旋，
形成转录泡后的负超螺旋。使转录泡也随 转录过程移动，且保持约17bp的长度。
• 一旦转录泡离开启动子一定的距离，另一
个RNA聚合酶即可与该启动子结合。
σ亚基释放后，进入RNA链的延长阶段。核 心酶从DNA的3´端向5´端移动，RNA链的合成 方向是5´→3´。
3′
5′ RNA
转录方向
编码链、正（＋） 链、有意义链
3′
3′
5′
模板链、负（－） 链、反意义链
不对称转录（asymmetric transcription）
DNA双链上，仅一股链转录，另一股不转录。 有意义链与反意义链并非固定不变。 转录方向都是5´→3´
转录空泡（transcription bubble）
• 真核生物转录的基本过程与原核生物相
似，但是真核生物有三种RNA聚合酶， 转录步骤和转录调控更加复杂。
• 真核生物转录过程大致分为装配、起始、
延伸和终止四个阶段，其延伸和终止与 原核生物大致相似。
14.3.1 真核生物的RNA聚合酶
• 有三种，高度分工，不同的RNA聚合酶
负责合成不同的RNA
• 都能依赖模板合成RNA，但都不能直接
• 顺式作用元件：真核生物的DNA包括许多
参与转录调控的序列
• 启动子逐步与某些转录因子及RNA聚合酶
结合（或装配），在模板DNA上形成前起 始复合物，然后再与另一些转录因子结合 形成转录起始复合物
• 真核生物的启动子分为三类，即Ⅰ类、Ⅱ
类和Ⅲ类
顺式作用元件（cis-acting element）
新生RNA链不断延伸。
• 拓扑异构酶负责消除转录泡前的正超螺旋，
形成转录泡后的负超螺旋。使转录泡也随 转录过程移动，且保持约17bp的长度。
• 一旦转录泡离开启动子一定的距离，另一
个RNA聚合酶即可与该启动子结合。
σ亚基释放后，进入RNA链的延长阶段。核 心酶从DNA的3´端向5´端移动，RNA链的合成 方向是5´→3´。
3′
5′ RNA
转录方向
编码链、正（＋） 链、有意义链
3′
3′
5′
模板链、负（－） 链、反意义链
不对称转录（asymmetric transcription）
DNA双链上，仅一股链转录，另一股不转录。 有意义链与反意义链并非固定不变。 转录方向都是5´→3´
转录空泡（transcription bubble）
• 真核生物转录的基本过程与原核生物相
似，但是真核生物有三种RNA聚合酶， 转录步骤和转录调控更加复杂。
• 真核生物转录过程大致分为装配、起始、
延伸和终止四个阶段，其延伸和终止与 原核生物大致相似。
14.3.1 真核生物的RNA聚合酶
• 有三种，高度分工，不同的RNA聚合酶
负责合成不同的RNA
• 都能依赖模板合成RNA，但都不能直接
• 顺式作用元件：真核生物的DNA包括许多
参与转录调控的序列
• 启动子逐步与某些转录因子及RNA聚合酶
结合（或装配），在模板DNA上形成前起 始复合物，然后再与另一些转录因子结合 形成转录起始复合物
• 真核生物的启动子分为三类，即Ⅰ类、Ⅱ
类和Ⅲ类
顺式作用元件（cis-acting element）
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-14-RNA的合成培训讲学
3. 在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成第一个磷酸二酯键：
➢ 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的启动子上启动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。
第二节
原核生物的转录过程
原核生物转录过程和参与转录的物质
原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。 参与转录的物质：
第十四章
RNA的合成
作者 :张玉祥 闫晓东
单位 : 首都医科大学
目录
第一节 原核生物转录的模板和酶 第二节 原核生物的转录过程 第三节 真核生物RNA的合成 第四节 真核生物RNA前体的加工和降解
重点难点
掌握 RNA转录的模板和酶；真核生物的转录后加工
熟悉 转录过程；原核和真核生物转录的异同
了解 内含子的种类；RNA的降解机制
二、RNA聚合酶催化RNA合成
（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成
( NMP )n + NTP → ( NMP ) n+1 + PPi
RNA
延长的RNA
DNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制
➢ RNA聚合酶和双链DNA结合时活性最高，但 是只以双链DNA中的一股DNA链为模板。
➢ 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。
第一节
原核生物转录的模板和酶
参与转录的物质：
➢原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) ➢模板: DNA ➢酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) ➢其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等
➢ 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的启动子上启动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。
第二节
原核生物的转录过程
原核生物转录过程和参与转录的物质
原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。 参与转录的物质：
第十四章
RNA的合成
作者 :张玉祥 闫晓东
单位 : 首都医科大学
目录
第一节 原核生物转录的模板和酶 第二节 原核生物的转录过程 第三节 真核生物RNA的合成 第四节 真核生物RNA前体的加工和降解
重点难点
掌握 RNA转录的模板和酶；真核生物的转录后加工
熟悉 转录过程；原核和真核生物转录的异同
了解 内含子的种类；RNA的降解机制
二、RNA聚合酶催化RNA合成
（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成
( NMP )n + NTP → ( NMP ) n+1 + PPi
RNA
延长的RNA
DNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制
➢ RNA聚合酶和双链DNA结合时活性最高，但 是只以双链DNA中的一股DNA链为模板。
➢ 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。
第一节
原核生物转录的模板和酶
参与转录的物质：
➢原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) ➢模板: DNA ➢酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) ➢其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等
《RNA的合成》PPT课件
一 DNA指导下的RNA的合成 二 RNA的转录后加工 三 RNA指导下的RNA和DNA的合成
h
4
一 DNA指导下的RNA合成
转录：在 RNA聚合酶的催化下,以DNA的一条链 为模板，按照碱基配对的原则，以四种核苷三磷酸 为原料,合成一条与模板DNA互补的RNA的过程。
转 录
DNA
h
RNA
P5 455
h
P25 464
2. 依赖 Rho因子的转录终止：
ρ因子
功能 1. 识别结合富含C的RNA链 2. ATPase活性 3. 解螺旋酶活性
h
P26 465
依赖Rho因子的转录终止
RNA 聚合酶
ρ因子
ρ因子附在RNA链上
RNA 链形成一个发夹结构，转 录停止，ρ因子利用ATP能滑行
ρ因子发挥解螺旋酶活h 性，解开发夹和RNA-D2N7 A
h
23
（三）终止子和终止因子
终止子:提供转录停止信号的DNA序列 终止因子:协助RNA聚合酶识别终止信号 的辅助因子
终止子 terminator
不依赖于ρ因子的终止子 (终止)
依赖于ρ因子的终止子
h
P24 464
1. 不依赖 Rho因子的转录终止 DNA模板近终止处，有特殊的碱基序列，
转录出RNA产物形成特殊的结构终止转录。 发夹结构：反向碱基互补序列 末端PolyU：U:A不稳定.
第36章 RNA的生物合成和加工
一 DNA指导下的RNA的合成
(一) DNA指导的RNA聚合酶 (二) 启动子和转录因子 (三) 终止子和终止因子 (四) RNA生物合成的抑制剂
h
28
主要内容
第36章 RNA的生物合成和加工
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5 3
结构基因
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)
-10 区
开始转录
T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
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的启动子上启动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。
二、RNA聚合酶催化RNA合成
（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成 ( NMP )n + NTP → ( NMP ) n+1 + PPi RNA 延长的RNA
DNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制
RNA聚合酶和双链DNA结合时活性最高，但 是只以双链DNA中的一股DNA链为模板。 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。 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。
另一种是RNA指导的RNA合成(RNA-dependent RNA synthesis)，也叫RNA复制(RNA replication), 由 RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)催化，常见于病毒，是逆转录病毒以外的 RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
E.coli的转录起始和延长
第一个磷酸二酯键生成后，
转录复合体的构象发生改变， σ 亚基即从转录起始复合物 上脱落，核心酶连同四磷酸
一、原核生物转录的模板
转录方向
5
编码链
模板链 编码链
3
3
模板链
转录方向
5
结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structural gene)。
模板链和编码链：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；模板链并非总是在同一单链上。
模板链和编码链
二核苷酸，继续结合于DNA
模板上，酶沿DNA链前移， 进入延长阶段。 有些时候转录起始会发生流 产式起始的情况。
二、 RNA pol核心酶独立延长RNA链
1. 亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，
与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； 2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链 不断延长。 (NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi
核心酶
表 14-1 大肠杆菌 RNA 聚合酶组分
全酶
分子量 每分子酶中所含数目 功能 α 36512 2 决定哪些基因被转录 β 150618 1 与转录全过程有关（催化） β ′ 155613 1 结合 DNA 模板（开链） β ′折叠和稳定性；σ 募集 σ 70263 1 辨认起始点
5′···GCAGTACATGTC ···3′
编码链
模板链
3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 转录
5′···GCAGUACAUGUC ···3′ 翻译 N· · · · · · Ala · Val ·His · Val · · · · · · C
mห้องสมุดไป่ตู้NA
蛋白质
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。
亚基
三、RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录
调控序列 结构基因
5 3
RNA-pol
3 5
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聚合酶保护法
RNA聚合酶保护区
一、转录起始需要RNA pol全酶
转录起始需解决两个问题： RNA pol必须准确地结合在转录模板的起始区域。 DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。 1. RNA 聚合酶全酶 (2) 识别并结合启动子 ，形成闭合转录复合体 （ closed transcription comple）；
（一）转录前起始复合体的形成
真核生物转录起始也需要 RNA pol对起始点上游DNA序列进行辨认和结 合，生成转录前起始复合体（preinitiation complex, PIC）。 转录起始时，真核生物的RNA pol不直接识别和结合模板的起始区，而是 依靠转录因子识别并结合起始序列，故其起始复合体的装配过程比原核生 物复杂的多。 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)。 反式作用因子中，直接或间接结合 RNA 聚合酶的，则称为通用转录因子
合双链；
⑤ 模板DNA的双螺旋结构随着核心酶的移动发生解 链和再复合的动态变化。 转录空泡(transcription bubble)：
RNA-pol （核心酶） ···· DNA ···· RNA
转录过程中DNA的超螺旋结构变化
三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行
5 3
DNA
RN A
不同RNA聚合酶使用不同类型的启动子
二、转录因子在真核生物转录起始中具有重 要作用
真核生物的基因转录过程，同样可以分为3个阶段：起始阶段（RNA pol和 通用转录因子形成转录起始复合体）、延长阶段和转录终止。 与原核生物的显著不同是，起始和延长过程都需要众多相关的蛋白质因子 参与，这些因子被称为转录因子（transcriptional factors, TF）或反式作 用因子（trans-acting factors）。
（二）RNA pol由多个亚基组成
大肠杆菌内有一些不同的RNA pol全酶， 其差异是σ亚基的不同。目前已发现多种 σ亚基，并用其分子量命名区别，最常见 的是σ70（分子量70 kDa）。σ70是辨认 典型转录起始点的蛋白质，大肠杆菌中的 绝大多数启动子可被含有σ70因子的全酶 所识别并激活。 但有些基因的启动子，如热激蛋白（ heat shock proteins, Hsp）也为另外的 σ亚基（σ32 ）识别。
第二节
原核生物的转录过程
原核生物转录过程和参与转录的物质
原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。 参与转录的物质：
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板: DNA 酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等 合成方向5→3，核苷酸间的连接方式为 3，5-磷酸二酯键。
要因素。
第三节
真核生物RNA的合成
一、 真核生物至少有三种DNA依赖的RNA聚合酶
种类
转录产物
Ⅰ
rRNA的前体45S rRNA
Ⅱ
mRNA前体hnRNA, lncRNA, piRNA, miRNA 敏感
核内
Ⅲ
tRNA, 5S rRNA snRNA
对鹅膏蕈碱 的反应
细胞内定位
耐受
核仁
高浓度下敏感
核内
大肠杆菌的转录泡局部结构示意图
转录延长有以下特点
① 核心酶负责RNA链延长反应；
② RNA链从5-端向3 -端延长，新的核苷酸都是加 到3-OH上； ③对 DNA 模板链的阅读方向是 3- 端向 5- 端，合成 的RNA链与之呈反向互补，即酶是沿着模板链的 3向5方向或沿着编码链的5向3方向前进的； ④ 合成区域存在着动态变化的8 bp 的RNA-DNA杂
（general transcription factor）或基本转录因子（basal transcription
factor）。
参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ的作用
真核生物中不同的RNA pol需要不同的基本转录因子（TF）配合完成转录的起始和延长。相对应于RNA pol I、 RNA pol II、RNA pol III，这些TF分别称为TFI、TFII、TFIII。 转录因子 TFⅡD TFⅡA 功能 TBP亚基结合TATA盒 辅助TBP-DNA结合
第一节
原核生物转录的模板和酶
参与转录的物质：
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP)
模板: DNA 酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等
合成方向5→3，核苷酸间的连接方式为 3，5-磷酸二酯键。
真核生物RNA聚合酶的组成
RNA 聚合酶Ⅱ由 12 个亚基组成，其最大的亚基 称为RBP1。 RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基末端有一段共有序 列 (consensus sequence) 为 Tyr-Ser-Pro-ThrSer-Pro-Ser 的重复序列片段，称为羧基末端结 构域(carboxyl-terminal domain, CTD)。 CTD 对于维持细胞的活性是必需的。 RNA polⅡ是真核生物中最活跃、最重要的酶， 故本章叙述的真核生物的转录主要以RNA polⅡ 所催化的转录反应为例。
结构基因
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)
-10 区
开始转录
T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
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的启动子上启动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。
二、RNA聚合酶催化RNA合成
（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成 ( NMP )n + NTP → ( NMP ) n+1 + PPi RNA 延长的RNA
DNA依赖的RNA聚合酶催化RNA合成的机制
RNA聚合酶和双链DNA结合时活性最高，但 是只以双链DNA中的一股DNA链为模板。 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。 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。
另一种是RNA指导的RNA合成(RNA-dependent RNA synthesis)，也叫RNA复制(RNA replication), 由 RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)催化，常见于病毒，是逆转录病毒以外的 RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
E.coli的转录起始和延长
第一个磷酸二酯键生成后，
转录复合体的构象发生改变， σ 亚基即从转录起始复合物 上脱落，核心酶连同四磷酸
一、原核生物转录的模板
转录方向
5
编码链
模板链 编码链
3
3
模板链
转录方向
5
结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structural gene)。
模板链和编码链：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；模板链并非总是在同一单链上。
模板链和编码链
二核苷酸，继续结合于DNA
模板上，酶沿DNA链前移， 进入延长阶段。 有些时候转录起始会发生流 产式起始的情况。
二、 RNA pol核心酶独立延长RNA链
1. 亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，
与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； 2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链 不断延长。 (NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi
核心酶
表 14-1 大肠杆菌 RNA 聚合酶组分
全酶
分子量 每分子酶中所含数目 功能 α 36512 2 决定哪些基因被转录 β 150618 1 与转录全过程有关（催化） β ′ 155613 1 结合 DNA 模板（开链） β ′折叠和稳定性；σ 募集 σ 70263 1 辨认起始点
5′···GCAGTACATGTC ···3′
编码链
模板链
3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 转录
5′···GCAGUACAUGUC ···3′ 翻译 N· · · · · · Ala · Val ·His · Val · · · · · · C
mห้องสมุดไป่ตู้NA
蛋白质
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。
亚基
三、RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录
调控序列 结构基因
5 3
RNA-pol
3 5
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聚合酶保护法
RNA聚合酶保护区
一、转录起始需要RNA pol全酶
转录起始需解决两个问题： RNA pol必须准确地结合在转录模板的起始区域。 DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。 1. RNA 聚合酶全酶 (2) 识别并结合启动子 ，形成闭合转录复合体 （ closed transcription comple）；
（一）转录前起始复合体的形成
真核生物转录起始也需要 RNA pol对起始点上游DNA序列进行辨认和结 合，生成转录前起始复合体（preinitiation complex, PIC）。 转录起始时，真核生物的RNA pol不直接识别和结合模板的起始区，而是 依靠转录因子识别并结合起始序列，故其起始复合体的装配过程比原核生 物复杂的多。 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)。 反式作用因子中，直接或间接结合 RNA 聚合酶的，则称为通用转录因子
合双链；
⑤ 模板DNA的双螺旋结构随着核心酶的移动发生解 链和再复合的动态变化。 转录空泡(transcription bubble)：
RNA-pol （核心酶） ···· DNA ···· RNA
转录过程中DNA的超螺旋结构变化
三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行
5 3
DNA
RN A
不同RNA聚合酶使用不同类型的启动子
二、转录因子在真核生物转录起始中具有重 要作用
真核生物的基因转录过程，同样可以分为3个阶段：起始阶段（RNA pol和 通用转录因子形成转录起始复合体）、延长阶段和转录终止。 与原核生物的显著不同是，起始和延长过程都需要众多相关的蛋白质因子 参与，这些因子被称为转录因子（transcriptional factors, TF）或反式作 用因子（trans-acting factors）。
（二）RNA pol由多个亚基组成
大肠杆菌内有一些不同的RNA pol全酶， 其差异是σ亚基的不同。目前已发现多种 σ亚基，并用其分子量命名区别，最常见 的是σ70（分子量70 kDa）。σ70是辨认 典型转录起始点的蛋白质，大肠杆菌中的 绝大多数启动子可被含有σ70因子的全酶 所识别并激活。 但有些基因的启动子，如热激蛋白（ heat shock proteins, Hsp）也为另外的 σ亚基（σ32 ）识别。
第二节
原核生物的转录过程
原核生物转录过程和参与转录的物质
原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。 参与转录的物质：
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板: DNA 酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等 合成方向5→3，核苷酸间的连接方式为 3，5-磷酸二酯键。
要因素。
第三节
真核生物RNA的合成
一、 真核生物至少有三种DNA依赖的RNA聚合酶
种类
转录产物
Ⅰ
rRNA的前体45S rRNA
Ⅱ
mRNA前体hnRNA, lncRNA, piRNA, miRNA 敏感
核内
Ⅲ
tRNA, 5S rRNA snRNA
对鹅膏蕈碱 的反应
细胞内定位
耐受
核仁
高浓度下敏感
核内
大肠杆菌的转录泡局部结构示意图
转录延长有以下特点
① 核心酶负责RNA链延长反应；
② RNA链从5-端向3 -端延长，新的核苷酸都是加 到3-OH上； ③对 DNA 模板链的阅读方向是 3- 端向 5- 端，合成 的RNA链与之呈反向互补，即酶是沿着模板链的 3向5方向或沿着编码链的5向3方向前进的； ④ 合成区域存在着动态变化的8 bp 的RNA-DNA杂
（general transcription factor）或基本转录因子（basal transcription
factor）。
参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ的作用
真核生物中不同的RNA pol需要不同的基本转录因子（TF）配合完成转录的起始和延长。相对应于RNA pol I、 RNA pol II、RNA pol III，这些TF分别称为TFI、TFII、TFIII。 转录因子 TFⅡD TFⅡA 功能 TBP亚基结合TATA盒 辅助TBP-DNA结合
第一节
原核生物转录的模板和酶
参与转录的物质：
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP)
模板: DNA 酶 : RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子及Mg2+和Mn2+等
合成方向5→3，核苷酸间的连接方式为 3，5-磷酸二酯键。
真核生物RNA聚合酶的组成
RNA 聚合酶Ⅱ由 12 个亚基组成，其最大的亚基 称为RBP1。 RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基末端有一段共有序 列 (consensus sequence) 为 Tyr-Ser-Pro-ThrSer-Pro-Ser 的重复序列片段，称为羧基末端结 构域(carboxyl-terminal domain, CTD)。 CTD 对于维持细胞的活性是必需的。 RNA polⅡ是真核生物中最活跃、最重要的酶， 故本章叙述的真核生物的转录主要以RNA polⅡ 所催化的转录反应为例。