RNA的生物合成和加工

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1、第三十六章RNA的生物合成和加工一、DNA指导下的RNA合成转录(transcription)：以DNA单链为模板，NTP为原料，在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。转录的条件：模板原料酶产物配对方向引物DNA(不对称转录）NTPRNA聚合酶mRNA,tRNA,rRNA，小RNAA-U,T-A,G-C5’3’不需要DNA复制与转录的比较相同点模板两股链均复制模板链转录合成方式半保留复制不对称转录原料dNTPNTP聚合酶DNA聚合酶RNA聚合酶碱基配对A-T，G-CA-U，T-A，G-C产物半保留的双链DNA单链RNA不同点以DNA为模板遵循碱基配对原则都

2、需依赖DNA的聚合酶聚合过程都是生成磷酸二酯键新链合成方向为5’→3’3/50复制转录◆几个基本概念结构基因(structuregene)模板链(templatestrand)Watson(W)链、负(-)链(minusstrand)、反意义链(antisensestrand)编码链(codingstrand)Crick(C)链、正(+)链(plusstrand)、有意义链(sensestrand)不对称转录(asymmetrictranscription)结构基因(structuregene)：DNA分子中能转录出RNA的区段。模板链：反意义链（antisensest

3、rand，(-)链）——以该链中的DNA碱基顺序指导RNA的合成即被转录的那条DNA链。编码链：有意义链（sensestrand，（+）链）——不被转录的那条DNA链，但其碱基顺序除T代替U外，其余与mRNA相同。5’-----GCAGTACATGTC-----3’编码链DNA3’-----CGTCATGTACAG-----5’模板链5’-----GCAGUACAUGUC-----3’mRNAN------Ala--Val--His--Val------C蛋白质不对称转录.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

4、5’3’转录方向5’3’模板链图13-1（一）RNA聚合酶——依赖DNA的RNA聚合酶（DNA-dependentRNApolymerase,DDRP）以DNA为模板，催化2个游离的NTP形成3’，5’-磷酸二酯键1、大肠杆菌RNA聚合酶的组成（1）全酶(holoenzyme)由4种(5个)亚基α2ββ’σ组成（2）核心酶(coreenzyme)α2ββ’，参与转录的全过程（3）σ亚基（起始亚基）亦称σ因子（σfactor)—转录辅助因子识别启动子ω亚基功能未知大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图核心酶(α2ββ)起始因子β——和模板DNA结合β——起始和催

5、化聚合反应α——酶的装配、结合启动子等全酶(α2ββ)全酶核心酶亚基α2ββ’σ决定哪些基因被转录结合底物，形成磷酸二酯键（催化）结合模板（开链）（核心酶参与转录全过程）识别起始点启动子（延长时脱落）功能全酶=α2ββ’(ω)σ核心酶=α2ββ’σ—开始合成RNA链时必需有σ因子，一旦合成开始即释放出来β’—参与酶与底物的结合，以及与σ因子和核心酶的结合β—参与σ因子和核心酶的结合，并参与RNA合成的引发、延伸α—与结合模板、酶的滑动及碱基识别有关起始双链DNA局部解开磷酸二酯键形成终止阶段解链区到达基因终点延长阶段53RNA启动子Promoter终止子te

6、rminator5RNA聚合酶5353553离开转录泡2.真核细胞RNA聚合酶在DEAE-Sephadex柱上的洗脱次序称为酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ没有对应于σ因子的成分，需要转录因子参与类型ⅠⅡⅢ转录产物rRNA:18s,5.8s,28shnRNAsnRNAtRNA,5srRNA,scRNAU6snRNA对鹅膏蕈碱的反应不敏感高度敏感不同物种敏感性不同酵母RNA聚合酶ⅠSeeMovieofTranscription（二）启动子（promoter）和转录因子1、启动子RNA聚合酶全酶识别、结合、开始转录的DNA序列（双链）2、转录因子RNA聚合酶起始转录所

7、需要的辅助因子（蛋白质）足迹法（Footprinting）足迹法技术用于测定与特殊蛋白质结合的核酸顺序。如该技术提供了RNA聚合酶与启动子之间相互作用的信息并确定了作用位点（启动子）的核苷酸顺序。通过核酸酶消化分离Pr结合的DNA片段足迹法确定启动子序列3、原核生物启动子的特点:(1)DNA序列在转录起始点的5’端区(上游区)(2)-10bp处-TATAAT-(Pribnowbox)(3)-35bp处-TTGACA-原核生物的转录起始σ亚基辨认-35区RNApol全酶移向-10区合成第一个磷酸二酯键5’-pppGpN-OH-3’转录起