RNA的生物合成简明教程

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1、第14章RNA的生物合成RNABiosynthesis(Transcription)转录(transcription)是生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA第一节RNA生物合成的概况一、什么是转录？二、参与转录的物质：原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·V

2、al······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译（一）转录模板（一）转录模板DNA的两条链中只有一条可转录，可作为模板按碱基配对规律指引转录生成RNA，称为模板链，也称作有反义链或Watson链或负链。1、模板链(templatestrand)2、编码链(codingstrand)与模板链相对的另一条互补链称编码链，也称为有义链或Crick链或正链。60年代以前的表示方法与此相反)不对称转录：DNA分子上一条链可转录，另一条链不转录；模板链并非永远在同一单链上。结构基因(structuralgene)：能转录出mRNA然后指导蛋白质

3、合成的区段。其余的DNA可能转录(rRNA,tRNA)，也可能不转录。3、不对称转录(asymmetrictranscription)5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向以大肠杆菌为例全酶：分子量为480kD，由五种亚基组成α2ββ′ωσ，去掉σ亚基称为核心酶ω亚基的功能还不清楚。一、原核生物RNA聚合酶第二节原核生物的转录（识别、起始、延长和终止）核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)转录起始阶段转录延长阶段ωω•用于转录的起始•依靠空间结构与DNA模板结合(σ亚基

4、与核心酶结合后引起的构象变化)•专一性地与DNA序列(启动子)结合全酶（HoloEnzyme）•作用于转录的延伸过程（终止）•依靠静电引力与DNA模板结合（蛋白质中碱性基团与DNA的磷酸根之间）•非专一性的结合（与DNA的序列无关）核心酶（CoreEnzyme）RNA聚合酶各亚基的功能原核生物RNA聚合酶结合到DNA的启动区开始转录，靠σ亚基辨认启动区，启动RNA的合成。启动子（promoter，也称启动基因）是指RNA聚合酶能识别、结合和开始转录的一段DNA序列。启动区具有共有的序列称为保守序列或一致性序列。二、转录的起始（一）模板的

5、识别RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合:开始转录TTGACAAACTGT-35区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-205335原核生物启动子保守序列RNA-pol识别位点55RNA聚合酶保护区结构基因33原核生物中转录起始区的共同序列（1）RNA聚合酶全酶(2)与模板DNA上启动子的-35区域结合，即形成了闭合转录复合体(closedtrancriptioncomplex)；（二）转录的起始（2）DNA双链局部解开，形成开放转录复合体(opentra

6、nscriptioncomplex)；（二）转录的起始加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。（3）在RNA聚合酶(β亚基)作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物：RNApol(2ω)-DNA-pppGpN-OH-3E.coli的转录起始σ亚基脱落，核心酶构象改变，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。RNA的5′端伸展在转录空泡之外模板为A，转录产物相应为U三、转录的延伸转录空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol（核心酶）····DNA····

7、RNA形成的三元复合物转录延长：53DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体RNARNA聚合酶在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行；转录尚未完成，翻译已在进行。这种形状说明：四、转录终止（termination）终止子：指能提供转录停止信号的DNA序列转录终止指RNA聚合酶在DNA模板上不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。终止过程：酶停止添加底物→→释放RNA链→→酶解离终止反应：…杂合双链的氢键断裂，…重新形成双螺旋，酶的解离。终止因子：指协助RNA聚合酶识别终止子的辅助因子（蛋白质），如ρ因子原核生物的终止子

8、分为两类不依赖ρ因子的终止子：强终止子依赖ρ因子的终止子：弱终止子☆终止子（terminator）：在转录的过程中，提供转录终止信号的核酸序列。1、不依赖ρ因子的终止子结构特征:☻在终止点之前具有富含G-C