《生化RNA代謝》PPT課件

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1、RNA的生物合成RNABiosynthesis,Transcription一、轉(zhuǎn)錄(transcription)生物體以DNA為模板合成RNA的過程。轉(zhuǎn)錄RNADNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)轉(zhuǎn)錄作用是DNA指導(dǎo)的RNA合成作用原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)合成反應(yīng)的方向為5′→3′其他蛋白質(zhì)因子（一）RNA聚合酶（E.coli）：1、催化的反應(yīng)：（NMP）n+NTP→(NMP)n+1+PPi2、合成方向：5’→3’3、底物：DNA模版，NTP(ATP,UT

2、P,GTP,CTP)和Mg2+4、催化特點：不需要引物；起始于啟動子；通常以GTP或ATP開始5、結(jié)構(gòu)：E.coli只有一種RNA聚合酶，合成各種類型的RNA。是一個巨大而復(fù)雜的酶，由6個亞基組成全酶，α2ββ’ωσ(450kD)，σ亞基負(fù)責(zé)起始位點的識別。合成的過程（一）轉(zhuǎn)錄模板DNA上為一種或幾種蛋白質(zhì)的全部氨基酸編碼的核苷酸順序稱為基因。DNA分子上編碼蛋白質(zhì)的基因片段，稱為結(jié)構(gòu)基因(structuralgene)。DNA上有重復(fù)基因、重疊基因和不連續(xù)基因。DNA上插入而不編碼的序列稱為內(nèi)含子被間隔的編碼蛋白質(zhì)的基因部分稱為外顯子。5′···G

3、CAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯DNA雙鏈中按堿基配對規(guī)律能指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈，稱為模板鏈(templatestrand)，也稱作反義鏈或負(fù)鏈。相對的另一股單鏈?zhǔn)蔷幋a鏈(codingstrand)，也稱為非模板鏈、有義鏈或正鏈。5?3?3?5?模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向不對稱轉(zhuǎn)錄(asymmetrictranscription)在DNA分子雙

4、鏈上某一區(qū)段，一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄，另一股鏈不轉(zhuǎn)錄；模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上。如何證明RNA聚合酶全酶與DNA啟動子緊密結(jié)合在一起DNA足跡法(footprinting)E.coli部分基因啟動子(promoter)的核苷酸序列轉(zhuǎn)錄單位：一個轉(zhuǎn)錄事件從起始到終止的DNA區(qū)間（約100bp,從起始點上游70bp延伸到起始點下游30bp）。轉(zhuǎn)錄起始點：第一個核糖核苷酸摻入RNA的位點記為+1起始點上游順序：轉(zhuǎn)錄起始點左邊的DNA順序，記為負(fù)起始點下游順序：轉(zhuǎn)錄起始點右邊的DNA順序，記為正啟動子：是指RNA聚合酶識別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列

5、。在原核生物中，各種啟動子位于-10和-35區(qū)（二)RNA聚合酶1、原核生物的RNA聚合酶ω9000未知核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)???????????RNA聚合酶全酶在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的結(jié)合RNA聚合酶具有多種功能：①它可從DNA分子中識別轉(zhuǎn)錄的起始部位。②促進(jìn)與酶結(jié)合的DNA雙鏈分子打開17個堿基對。③催化適當(dāng)?shù)腘TP以3′、5′磷酸二酯鍵相連接。④識別DNA分子中轉(zhuǎn)錄終止信號。原核生物RNA聚合酶的幾個特點：①聚合速度比DNA復(fù)制的聚合反應(yīng)速率要慢；②缺乏3′→5′外切酶活性，無校對功能；③原核生物RNA聚合酶的活性可

6、以被利福霉素及利福平所抑制（結(jié)合β亞基）。2、真核生物的RNA聚合酶真核生物中已發(fā)現(xiàn)有四種RNA聚合酶，分別稱RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Mt。ⅠⅡⅢMt定位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物核仁5.8S，18S，28SrRNA前體核質(zhì)mRNA前體U1、U2、U4、U5SnRNA前體核質(zhì)tRNA前體5SrRNA前體U6SnRNA前體線粒體　　線粒體RNAS利福平的利福霉素(-)(+)(-)(+)(-)(+)(+)原核生物一個轉(zhuǎn)錄區(qū)段可視為一個轉(zhuǎn)錄單位，稱為操縱子(operon)，包括若干個結(jié)構(gòu)基因及其上游(upstream)的調(diào)控序列。5?3?3?5?結(jié)構(gòu)基因調(diào)控序列

7、RNA-polRNA聚合酶結(jié)合模板DNA的部位，稱為啟動子(promoter)。（三）模板上酶的辨認(rèn)、結(jié)合1啟動子啟動子或啟動部位是指在轉(zhuǎn)錄開始進(jìn)行時，RNA聚合酶與模板DNA分子結(jié)合的特定部位。這特定部位在轉(zhuǎn)錄作用的調(diào)節(jié)中是有作用的。每一個基因均有自己特有的啟動子。（1）原核生物的啟動子。原核生物的啟動子大約有55個堿基對長，其中包含有轉(zhuǎn)錄的起始點和兩個區(qū)——結(jié)合部位及識別部位。RNA聚合酶σ亞基能直接和啟動子的-35序列以及-10序列識別并結(jié)合，同時與核心酶共同結(jié)合在啟動子上開始轉(zhuǎn)錄。一旦形成6-10個寡核苷酸片段，σ亞基與核心酶解離，說明起始

8、階段已完成。（利福霉素是RNA聚合酶特異性抑制）開始轉(zhuǎn)錄TTGACAAACTGT-35區(qū)(Pribnowbo