第八章 RNA的转录合成.ppt

一 概述RNA转录的一般特点 转录具有选择性 RNA链的转录起始和终止于DNA上特定的部位 催化转录的酶是RNA聚合酶 被转录的DNA双链中有一条参与转录 转录的起始由DNA分子上的启动子控制 合成RNA的底物是ATP GTP CTP和UTP 新合成的RNA是以5 到3 方向延伸 原核生物和真核生物基因转录的差异 RNA聚合酶不同 只有一种RNA聚合酶参与原核生物的转录 真核生物有多种RNA聚合酶负责不同类型的基因转录 转录产物不同 原核生物以多顺反子形式存在 真核生物则以单顺反子形式存在 转录后处理不同 真核的转录产物需要经过剪接 加工 才能成熟 所以转录与蛋白合成是分开的 而原核转录产物几乎不需要加工 边转录即可边合成蛋白 二 原核生物RNA的转录启动子起始转录启动子结构 原核生物基因的启动子分为核心启动子 RNA酶可以直接识别的部位 和启动子上游部位 辅助RNA聚合酶行使功能的蛋白因子结合部位 原核启动子最典型的结构包括转录起始位点 起始位点的序列影响转录起始的效率 10序列 TATAAT区 对于DNA解螺旋作用十分重要 35序列 TTGACA区 能增强启动子与聚合酶 因子的识别作用 以及 10序列与 35序列之间较严格的距离 这段距离 也可影响转录的效率 起始转录详细过程 RNA聚合酶全酶接触DNA分子 搜索并识别特异结合位点 机理 RNA聚合酶在 因子的帮助下 与启动子 35区的亲合性要比一般序列高出上百倍 RNA聚合酶与启动子形成封闭型起始复合物 封闭型起始复合物向开放型复合物转变 机理 在封闭型起始复合物形成以后 10区因富含AT序列发生解链 形成局部的开放型起始复合物 DNA 酶 底物NTP三元起始复合物形成 机理 开放型起始复合物形成以后 开始引入底物 在 10区下游部位启动RNA的转录 形成三元起始复合物 新生RNA链的延伸转录RNA聚合酶 RNA聚合酶全酶包括核心酶 2 和 因子 延伸详细过程 RNA聚合酶构象改变 当RNA聚合酶聚合一小段RNA链 9 10个核苷酸 后 因子脱离转录复合物 导致RNA聚合酶构象改变 同时也增加了RNA聚合酶与非特异型序列之间的亲合性 促使RNA聚合酶向前移动 三元复合物不断向前移动 不断以NTP为底物 合成RNA链 转录终止内在终止子 不依赖任何辅助因子的终止方式 见P231 233 终止子合成的RNA序列在结构上有两大特点 这里说的不是终止子的特点 有能形成茎环结构的反向重复序列 靠近茎环底部有一段富含GC碱基对的结构 在茎环的3 端 一般富含4 6个连续或者不连续的U 终止机理 RNA RNA茎环的形成 当转录进行到内在终止子处时 先合成具反向重复序列的RNA 导致其形成形成发夹结构 茎环 因为茎环底部富含GC 导致形成的茎环比较稳定 多聚U终止转录 紧接着茎环结构的后面是一段富含U的RNA序列 这段序列通过弱氢键与DNA相连 极易水解断裂 配合茎环在形成过程中的形成的拉力 富U序列脱离DNA 转录即停止 依赖 因子的终止子终止子合成的RNA序列在结构上结构特点 有反向重复序列 但并不富含GC 反向重复序列之后也无寡聚U部位 因子结构与功能 同源六聚体 各亚基都有ATPase结构域 RNA结合结构域 解旋酶功能 终止机理 穷追 模型 当转录快进行到终止子时 因子结合到终止子上游某一部位 比转录部位要更远离终止子 利用ATPase活性 提供能量 沿着DNA链向终止子方向移动 但其移动速度要略快于转录复合物 当转录复合物在终止子部位因合成反向重复序列导致 发夹结构 形成而暂停时 因子追上复合物 在其解旋酶的作用下 将RNA从DNA上释放出来 终止转录 表1大肠杆菌RNA聚合酶亚基性质与功能 催化中心 核心酶 全酶 三 真核生物RNA转录RNA聚合酶启动子 补充 5SrRNA基因内的启动子包括boxA C tRNA基因内启动子包括boxA B 三类转录起始复合物 PIC 的合成类型 转录起始复合物 2个UBF先分别连接到上游控制元件和核心启动子上 然后SL 1连接到UBF DNA复合物上 最后RNA聚合酶 连接到核心启动子上 记住顺序 UBF SL 1 RNA聚合酶 类型 转录起始复合物 TF D上的TBP最先结合到核心元件TATA框内 然后TF A也结合 紧接着TF B进一步结合 随后TF F带着RNA聚合酶 结合到复合物上 最后TF E TF H结合进来 使之转变为有活性的转录起始复合物 TF H还有解旋酶活性 帮助解开更多DNA双链 记住顺序 D A B F 带着RNA聚合酶 E H E H在延伸阶段离开 类型 转录起始复合物tRNA转录起始复合物 TF C结合到A框和B框上 TF B结合于A框上游约50bp的位置 并与TF C相互作用 RNA聚合酶结合于TF B TF C DNA复合物 记住顺序 C B R 5SrRNA基因转录起始复合物