《RNA轉錄》PPT課件

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1、生物化學多媒體課件試用版第十一章(RNABiosynthesis,Transcription)RNA的生物合成——轉錄BiochemistryDepartmentDepartmentofBasicMedicalSciencesHangzhouNormalUniversityGuyisheng2021/9/21轉錄(transcription)是生物體以DNA為模板合成RNA的過程。轉錄RNADNA2021/9/22RNA的合成方式在生物界，RNA合成有兩種方式：一是DNA指導的RNA合成，此為生物體內的主要合成方式。另一種是R

2、NA指導的RNA合成，此種方式常見于病毒。轉錄產生的初級轉錄本是RNA前體（RNAprecursor），需經加工過程（processing）方具有生物學活性。2021/9/23復制和轉錄的區(qū)別復制轉錄模板兩股單鏈模板鏈原料dNTPNTP酶DNA聚合酶RNA聚合酶產物子代雙鏈DNAmRNA、tRNA、rRNA配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C引物有無方式半保留復制不對稱轉錄加工不需復制后加工轉錄后需要加工2021/9/24參與轉錄的物質：原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApo

3、lymerase,RNA-pol)其他蛋白質因子2021/9/25DNA雙鏈在轉錄過程中只有一條鏈中的其中某一活化基因片段起作用，該鏈稱模板鏈（templatestrand），又稱有意義鏈或Watson鏈；與其互補的鏈稱為編碼鏈（codingstrand），又稱反義鏈或Crick鏈。一、轉錄模板轉錄生成的RNA鏈與編碼鏈的堿基序列相似，以U取代T第一節(jié)原核生物的轉錄模板和酶Templates&EnzymesinProkaryoticTranscription2021/9/26模板鏈與編碼鏈5′···GCAGTACATGTC··

4、·3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質轉錄翻譯2021/9/27DNA分子上轉錄出RNA的區(qū)段，稱為結構基因(structuralgene)。不對稱轉錄：某一確定活化基因的轉錄，只能以DNA雙鏈的一條鏈作為模板，這種現(xiàn)象稱為不對稱轉錄（asymmetrictranscription）。兩重含義：一是指雙鏈DNA只有一股單鏈用作模板。二是指同一單鏈上可以交錯出現(xiàn)模板鏈和編碼鏈。2021/9/

5、285?3?3?5?模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈結構基因轉錄方向轉錄方向不對稱轉錄2021/9/29二、RNA聚合酶(DNAdependentRNApolymerase,DDRP,RNA-pol)（一）RNA聚合酶能直接啟動RNA鏈的合成DNA依賴的RNA聚合酶催化合成RNA；RNA合成的化學機制與DNA依賴的DNA聚合酶催化DNA合成相似。(NMP)n+NTP→(NMP)n+1+PPiRNA延長的RNA2021/9/210DNA聚合酶在啟動DNA鏈延長時需要引物存在，而RNA聚合酶不需要引物就能直接啟動RNA鏈的延長。RNA聚合

6、酶和DNA的特殊序列——啟動子(promoter)結合后，就能啟動RNA合成。2021/9/211（二）RNA聚合酶由多個亞基組成大腸桿菌（E.coli）RNA聚合酶：4種亞基?、?、?’、?組成的五聚體蛋白質，分子量480kD。2021/9/212核心酶（coreenzyme）：?2??’能催化NTP按模板的指引合成RNA，在轉錄延長全過程中均起作用全酶（holoenzyme）：?2??’?，即?亞基+核心酶?亞基的功能是辨認轉錄起始點，轉錄起始階段需要全酶2021/9/213全酶(holoenzyme)??????????

7、?轉錄起始階段轉錄延長階段核心酶(coreenzyme)結合2021/9/214三、RNA聚合酶與模板的辨認結合轉錄是不連續(xù)、分區(qū)段進行的。每一轉錄區(qū)段可視為一個轉錄單位，稱為操縱子(operon)。操縱子包括若干個結構基因及其上游(upstream)的調控序列。5?3?3?5?結構基因調控序列RNA-polRNA聚合酶結合模板DNA的部位，稱為啟動子(promoter)。2021/9/215啟動子（promotor）：調控序列中的啟動子是RNA聚合酶識別、結合并開始轉錄的一段DNA序列。也是控制轉錄的關鍵部位。原核生物以R

8、NA聚合酶全酶結合到DNA的啟動子上而起動轉錄；其中由σ亞基辨認啟動子，其他亞基相互配合。啟動子序列按功能的不同可分為三個部位，即起始部位、結合部位、識別部位。2021/9/216起始部位：指DNA分子上開始轉錄的作用位點，該位點有與轉錄生成RNA鏈的第一個核苷酸互補的堿基，