生物化学简明教程第14章 RNA的生物合成ppt课件.ppt

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1、第十四章RNA的生物合成RNA的生物合成转录：DNA→RNA（主要）存在于绝大多数生物体，以DNA为模板合成RNA的过程，也就是把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。复制：RNA→RNA存在于某些病毒体内，以RNA为模板合成RNA的过程。14.1RNA生物合成概况RNA聚合酶本质上均催化同一种反应，即在一定的模板（DNA或RNA）指导下，以4种核苷三磷酸为原料，按碱基配对规律，从5´→3´合成RNA链几个基本概念结构基因、模板链［Watson，W链、负（－）链、反意义链］、编码链［Crick，C链、正（＋）链、有意义链］、不对称转录、转录泡结构基因（s

2、tructuregene）DNA分子中能转录出RNA的区段。模板链（templatestrand）Watson，W链、负（－）链、反意义链以该链中的DNA碱基顺序指导RNA的合成即被转录的那条DNA链。编码链（codingstrand）Crick，C链、正（＋）链、有意义链不被转录的那条DNA链，但其碱基顺序除T代替U外，其余与mRNA相同。5′3′3′3′5′5′DNARNA转录方向模板链、负（－）链、反意义链编码链、正（＋）链、有意义链不对称转录（asymmetrictranscription）DNA双链上，仅一股链转录，另一股不转录。有意义链与反意义

3、链并非固定不变。转录方向都是5´→3´转录空泡（transcriptionbubble）由RNA聚合酶-DNA-RNA形成的转录复合物称14.2原核生物的转录模板：DNA（不对称转录）原料：NTP酶：RNA聚合酶产物：mRNA、tRNA、rRNA、小RNA配对：A-U、T-A、G-C方向：5´→3´引物：不需要（启动子）14.2.1原核生物的RNA聚合酶大肠杆菌的RNA聚合酶是由四个亚基组成的五聚体蛋白质αα、β、β´、σ核心酶：ααββ´（参与转录全过程）全酶：ααββ´σαα：决定哪些基因被转录β：结合底物，形成磷酸二酯键（催化）β´：结合模板（开链）

4、σ：识别起始点启动子（延长时脱落）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14.2.2转录的起始启动子（promoter）位于结构基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录的一段DNA序列。转录起始点为+1上游序列为负数下游序列为正数三个功能区：①转录起始部位：+1bp②结合部位：-10bp，TATAAT，Pribnow盒③识别部位：-35bp，TTGACA，σ亚基识别的部位（1）全酶与模板

5、结合，σ亚基辨认-35区，与-10区牢固结合。（2）局部DNA解开：形成开放性复合物。（3）β亚基催化形成第一个磷酸二酸键，形成转录起始复合物（不需引物），新生RNA的5´端通常是pppA或pppG。（4）σ亚基脱落，与其他核心酶结合成全酶，反复利用。14.2.3RNA链的延伸模板链沿核心酶以40nt/s的速度移动，使新生RNA链不断延伸。拓扑异构酶负责消除转录泡前的正超螺旋，形成转录泡后的负超螺旋。使转录泡也随转录过程移动，且保持约17bp的长度。一旦转录泡离开启动子一定的距离，另一个RNA聚合酶即可与该启动子结合。σ亚基释放后，进入RNA链的延长阶段。

6、核心酶从DNA的3´端向5´端移动，RNA链的合成方向是5´→3´。14.2.4转录的终止转录终止于具有终止功能的特定DNA序列，这一特定的序列称作终止子，协助RNA聚合酶识别终止子的辅助因子（蛋白质）称终止因子分为两类不依赖于ρ因子的终止子，属于强终止子依赖于ρ因子的终止子，属于弱终止子（1）依赖ρ因子的终止ρ-因子的结构：六聚体，依赖RNA的NTP酶活性，RNA-DNA解旋酶活性，与单链RNA结合。（2）非依赖ρ因子的终止DNA模板上有终止信号：富含GC/AT的回文结构转录出来的RNA自身互补形成发夹状结构（hairpin）3´尾端富含GC，茎环末端紧

7、跟多个连续的U（≥4个U）Pol遇此结构停止工作DNA和RNA（dA：rU）稳定性下降，DNA恢复双链，释放转录产物14.3真核生物的转录真核生物转录的基本过程与原核生物相似，但是真核生物有三种RNA聚合酶，转录步骤和转录调控更加复杂。真核生物转录过程大致分为装配、起始、延伸和终止四个阶段，其延伸和终止与原核生物大致相似。14.3.1真核生物的RNA聚合酶有三种，高度分工，不同的RNA聚合酶负责合成不同的RNA都能依赖模板合成RNA，但都不能直接识别启动子和起始转录。14.3.2真核生物转录的起始顺式作用元件：真核生物的DNA包括许多参与转录调控的序列启动

8、子逐步与某些转录因子及RNA聚合酶结合（或装配），在模板DNA上形