生物化学课件：RNA 合成 (转录)
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post-transcription modification post-transcription processing
➢ 原核生物转录后加工相对简单 ➢ 真核生物转录后加工较复杂
5’端加帽（Caping） 3’端加尾（Tailing） 修饰（对某些碱基进行甲基化） 拼接（Splicing） 编辑（Editing）
对鹅膏蕈碱的反应
I 核仁 rRNA：28S，18S，5.8S
不敏感
II 核质 hnRNA（snRNA）
高度敏感
III 核质
tRNA，5SrRNA
中度敏感
RNA转录过程
1. 转录起始（initiation） 2. 转录延伸（elongation） 3. 转录终止 （termination）
原核生物一个转录区段可视为一个转录 单位，称为操纵子(operon)，包括若干个结 构基因及其上游(upstream)的调控序列。
RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启 动子(promoter)。是调控转录的关键部位。
调控序列
结构基因
5'
3'
启RN动A-p子ol
3'
5'
真核生物启动子
顺式作用元件
GCGC CAAT
TATA
结构基因
外显子 内含子 外显子
转录起始
增强子
TATA盒 (Hogness box)
CAAT盒 GC盒
转录后加工
第十章
RNA 合成 (转录)
RNA Biosynthesis (Transcription)
5'
3'
3'
5'
结构基因（structural gene）
转录产物RNA的碱基序列，除了 T 变U 外， 其余与编码链相同。
5' G C A G T A C A T G T C 3' 编码链
DNA
3' C G T C A T G T A C A G 5' 模板链
• 特定起始点和特定终止点之间的DNA 链构成一个转录单位，通常由转录区和 有关的调节顺序构成。
转录与复制的相似点： 1. 模板均为DNA； 2. 延长机理都是形成磷酸二酯键； 3. 方向均为5′→3′。
转录和复制的区别
复制
转录
模板
DNA双链
DNA的一条链
原料 dNTP (N=A、G、C、T) NTP(N=A、G、C、U)
RNA转录的特点
1. 转录的不对称性 2. 转录的连续性 3. 转录的单向性 4. 有特定的起始和终止位点
1.转录的不对称性
• 转录(transcription)的不对称性就是指以双 链DNA中的一条链作为模板进行转录，从 而将遗传信息由DNA传递给RNA。
2.转录的连续性
• RNA转录合成时，以DNA作为模板，在 RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA 链，各条RNA链之间无需再进行连接。
转录
RNA 5' G C A G U A C A U G U C 3'
不对称转录
(asymmetric transcription)
• 在DNA分子双链上某一区段，一股链 可转录，另一股链不转录；
• 模板链并非永远在同一单链上。
➢ RNA转录的特点 ➢ 转录与复制的异同 ➢ RNA聚合酶 ➢ RNA转录过程 ➢ 转录后加工
• 合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信 息，称为单顺反子；如含有几个基因的遗 传信息，则称为多顺反子。
3.转录的单向性
• RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚 合，所依赖的模板DNA链的方向为3'→5'， 而RNA链的合成方向为5'→3'。
4.有特定的起始和终止位点
• RNA转录合成时，只能以DNA分子中 的某一段作为模板，故存在特定的起始 位点和特定的终止位点；
引物wk.baidu.com
需要
不需要
酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
产物
DNA
RNA
配对
A-T、G-C
A-U、T-A、G-C
参与RNA转录的物质
底物: NTP（ATP, UTP, GTP, CTP） 模板: DNA 酶: RNA聚合酶（RNA polymerase, RNA-
pol）
依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）
1. 原核生物的RNA聚合酶
E.coli的RNA聚合酶是由五种亚基组成的 六聚体（ 2 ）
RNA聚合酶全酶及核心酶电泳图谱
E. coli RNA聚合酶组分
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
2.真核生物RNA聚合酶
类型 定位
转录产物
Thank You！
➢ 原核生物转录后加工相对简单 ➢ 真核生物转录后加工较复杂
5’端加帽（Caping） 3’端加尾（Tailing） 修饰（对某些碱基进行甲基化） 拼接（Splicing） 编辑（Editing）
对鹅膏蕈碱的反应
I 核仁 rRNA：28S，18S，5.8S
不敏感
II 核质 hnRNA（snRNA）
高度敏感
III 核质
tRNA，5SrRNA
中度敏感
RNA转录过程
1. 转录起始（initiation） 2. 转录延伸（elongation） 3. 转录终止 （termination）
原核生物一个转录区段可视为一个转录 单位，称为操纵子(operon)，包括若干个结 构基因及其上游(upstream)的调控序列。
RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启 动子(promoter)。是调控转录的关键部位。
调控序列
结构基因
5'
3'
启RN动A-p子ol
3'
5'
真核生物启动子
顺式作用元件
GCGC CAAT
TATA
结构基因
外显子 内含子 外显子
转录起始
增强子
TATA盒 (Hogness box)
CAAT盒 GC盒
转录后加工
第十章
RNA 合成 (转录)
RNA Biosynthesis (Transcription)
5'
3'
3'
5'
结构基因（structural gene）
转录产物RNA的碱基序列，除了 T 变U 外， 其余与编码链相同。
5' G C A G T A C A T G T C 3' 编码链
DNA
3' C G T C A T G T A C A G 5' 模板链
• 特定起始点和特定终止点之间的DNA 链构成一个转录单位，通常由转录区和 有关的调节顺序构成。
转录与复制的相似点： 1. 模板均为DNA； 2. 延长机理都是形成磷酸二酯键； 3. 方向均为5′→3′。
转录和复制的区别
复制
转录
模板
DNA双链
DNA的一条链
原料 dNTP (N=A、G、C、T) NTP(N=A、G、C、U)
RNA转录的特点
1. 转录的不对称性 2. 转录的连续性 3. 转录的单向性 4. 有特定的起始和终止位点
1.转录的不对称性
• 转录(transcription)的不对称性就是指以双 链DNA中的一条链作为模板进行转录，从 而将遗传信息由DNA传递给RNA。
2.转录的连续性
• RNA转录合成时，以DNA作为模板，在 RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA 链，各条RNA链之间无需再进行连接。
转录
RNA 5' G C A G U A C A U G U C 3'
不对称转录
(asymmetric transcription)
• 在DNA分子双链上某一区段，一股链 可转录，另一股链不转录；
• 模板链并非永远在同一单链上。
➢ RNA转录的特点 ➢ 转录与复制的异同 ➢ RNA聚合酶 ➢ RNA转录过程 ➢ 转录后加工
• 合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信 息，称为单顺反子；如含有几个基因的遗 传信息，则称为多顺反子。
3.转录的单向性
• RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚 合，所依赖的模板DNA链的方向为3'→5'， 而RNA链的合成方向为5'→3'。
4.有特定的起始和终止位点
• RNA转录合成时，只能以DNA分子中 的某一段作为模板，故存在特定的起始 位点和特定的终止位点；
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需要
不需要
酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
产物
DNA
RNA
配对
A-T、G-C
A-U、T-A、G-C
参与RNA转录的物质
底物: NTP（ATP, UTP, GTP, CTP） 模板: DNA 酶: RNA聚合酶（RNA polymerase, RNA-
pol）
依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）
1. 原核生物的RNA聚合酶
E.coli的RNA聚合酶是由五种亚基组成的 六聚体（ 2 ）
RNA聚合酶全酶及核心酶电泳图谱
E. coli RNA聚合酶组分
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
2.真核生物RNA聚合酶
类型 定位
转录产物
Thank You！