第三篇 遗传信息的传递 第十四章 RNA的合成

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转 录
DNA
RNA
➢ 在生物界,RNA合成有两种方式:一是DNA指导的RNA合成,也叫转录,此为生物体内的主要合成方式 ,也是本章介绍的主要内容。转录产物除mRNA、rRNA 和tRNA外,在真核细胞内还有snRNA、miRNA 等非编码RNA。
➢ 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。
➢ 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。
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RNA聚合酶保护法
RNA聚合酶保护区 结构基因
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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
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一、原核生物转录的模板
转录方向
5
编码链
3
模板链
模板链
3
编码链
5
转录方向
➢ 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
第十四章
RNA的合成
作者 :张玉祥 闫晓东
单位 : 首都医科大学
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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
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(二)RNA pol由多个亚基组成
核心酶
全酶
表 14-1 大肠杆菌 RNA 聚合酶组分
亚基
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)
录;模板链并非总是在同一单链上。
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模板链和编码链
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′
编码链 模板链
转录
5′···GCAGUACAUGUC ···3′ mRNA
β′折叠和稳定性;σ募集
σ
70263
1
辨认起始点
➢ 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。
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百度文库 第一节
原核生物转录的模板和酶
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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。
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)
➢ 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。
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
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转录 (transcription) 是生物体以DNA为模板合成RNA的过程
翻译 N······Ala ·Val ·His ·Val ······C 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。
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。
➢ 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。
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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
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