生物化学生物信息的传递上-从DNA到RNA

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1、第三章生物信息的传递（上）－从DNA到RNA3.1RNA的转录3.2启动子与转录起始3.3原核生物与真核生物mRNA的特征比较3.4终止与抗终止3.5内含子的剪接、编辑及化学修饰DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信使RNA、翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象。转录(transcription)基因表达翻译(translation)拷贝出一条与DNA链序列完全相同(U替换T)的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤；以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基

2、因表达的最终目的。DNARNAProtein转录翻译ATGCRNA分子来自DNA。储存于DNA双链中的遗传信息通过转录酶促反应按照碱基互补配对的原则被转化成为单链RNA分子。生物体内共有3种信使RNA(messengerRNA，mRNA)转移RNA(transferRNA，tRNA)核糖体RNA(ribosomalRNA，rRNA)转录(transcription):是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以4中rNTP（ATP、CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。转录(transcription)——

3、生物体以DNA为模板合成RNA的过程转录RNADNA在有些病毒中，RNA也可以指导合成RNA。是基因表达的第一步，也是最关键的一步。以DoubleStrandDNA中的一条单链作为转录模板(杂交实验所证实)TCGAGTACAGCTCATGCGAGUACGCAURNA聚合酶有意义链反意义链RNAPPi5’5’3’GTPUTPCTPATPUTPRNA在DNA模板上的生物合成3’3’5’转录过程有义链(sensestrand)[又称编码链codingstrand]:指不作模板的DNA单链反义链(antisensestrand)[又称模板链

4、templatesrand]:指作为模板进行RNA转录的链(60年代以前的表示方法与此相反)没有A＝UG＝C的规律在依赖DNA的RNA聚合酶作用下进行转录A＝U、C≡G合成RNA分子转录合成RNA链的方向为5′→3′，模板单链DNA的极性方向为3′→5′，而非模板单链的极性方向与RNA链相同，均为5′→3′。（书写）基因转录方式为不对称转录(一条单链DNA为模板,RNA聚合酶的结合)参与转录的物质：原料:4种NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶其他蛋白质因子不对称转录两层含义：（1）在DNA双链分子上

5、，仅一股链可转录（2）模板链非永远在同一条单链上模板为结构基因（有义链、编码连）为反义链（模板链）不对称转录3´3´5´5´（箭头表示转录产物生成方向）3.1RNA的转录3.1.1转录的基本过程无论是原核还是真核细胞，转录的基本过程都包括:模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。RNA的转录包括promotion.elongation.terminaton三过程从启动子(promoter)到终止子(terminator)称为转录单位(transcriptionunit)(转录起始点)原核生物的转录单位多为polycistr

6、oninoperon,真核生物中的转录单位多为monocistron,Nooperon转录起点即转录原点记为＋1，其上游记为负值，下游记为正值upstreamstartpointdownstream－10＋1＋10转录起始点两个相关概念:＊操纵元(operon):是原核生物基因表达调控的一个完整单元，其中包括结构基因、调节基因、操纵子和启动子ipozyaNolacmRNAAbsenceoflactoseActiveipozya-GalactosidasePermeaseTransacetylasePresenceoflactose

7、Inactive酶与模板的辩认结合1、转录起始点——开始转录的位点，常标以+12、结合部位——约为7个碱基长度，其中心位于上游-10bp处被称为–10区或Pribnow盒(TATA盒）。该区具高度保守性，并易解链。3、识别部位——RNA聚合酶亚基识别的部位，约含6个碱基长度，其中心位于上游-35bp处被称为–35区。启动序列(原核）启动子（真核）——顺式作用元件TGTTGACATATAAT3'5'5‘3'DNA编码链模板链-35区-10区+15‘McGPPP转录起始部位启动子基因转录区RNA产物NH2翻译开始转录开始基本过程1、转

8、录起始原核生物需要依赖因子辨认转录起始点，被辨认的DNA区段处-35区特定序列。真核生物转录起始也需要RNApol对起始区上游DNA序列做辨认和结合，并生成起始复合物，但其上游DNA序列（统称为顺式作用元件）不象原核生物那样典型。2