生物化学合工大RNA的生物合成课件

1、DNADNA携带的遗传信息（基因）传携带的遗传信息（基因）传递给递给RNARNA分子的过程称转录分子的过程称转录（transcription ）。）。 在生物界，在生物界，RNARNA合成有两种方式：一合成有两种方式：一是是DNADNA指导的指导的RNARNA合成，此为生物体内合成，此为生物体内的主要合成方式。另一种是的主要合成方式。另一种是RNARNA指导的指导的RNARNA合成，此种方式常见于病毒。转录合成，此种方式常见于病毒。转录产生的初级转录本是产生的初级转录本是RNARNA前体（前体（RNA RNA precursorprecursor），需经加工过程），需经加工过程（process

2、ingprocessing）方具有生物学活性。）方具有生物学活性。 反应体系：反应体系：DNADNA模板模板,NTP,NTP,酶，酶，Mg2+,Mn2+Mg2+,Mn2+，合成方向，合成方向 5353。连接方式连接方式- 3 , 5- 3 , 5磷酸二酯键。磷酸二酯键。转录特点：转录特点：不对称转录不对称转录-DNA-DNA片段转录时，双链片段转录时，双链DNADNA中只有一条中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录。不对称转录。模板链模板链(template strand)及反意义链及反意义链(antisense strand):指导指导RNA

3、RNA合成的合成的DNADNA链为模板链，又称反意义链。链为模板链，又称反意义链。编码链编码链(coding strand)及有意义链及有意义链(sense strand)：不作为转录不作为转录的另一条的另一条DNADNA链为编码链，又称有意义链。由于基因分布于不链为编码链，又称有意义链。由于基因分布于不同的同的DNADNA单链中，即某条单链中，即某条DNADNA单链对某个基因是模板链，而对另单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链。一个基因则是编码链。原料：原料：四种磷酸核苷四种磷酸核苷NTP,DNANTP,DNA中的中的T T在在RNARNA合成中变为合成中变为U U 合成过程合成

4、过程:连续连续，方向：方向：5353从头合成从头合成,5,5 末端的起始核苷酸常为末端的起始核苷酸常为GTPGTP或或ATPATP调节基因调节基因启动子启动子操纵操纵基因基因lacZ lacYlacACAPcAMPCAP-cAMPCAP-cAMP复合物复合物mRNAmRNA+-半乳糖苷酶-半乳糖苷透过酶-半乳糖苷乙酰基转移酶酶35+1转录起始点转录起始点AACTGTATATTATTGACATATAAT5335序列序列 Sextama 框框 10序列序列Pribnow框框 加入的第一个核苷三磷酸常是加入的第一个核苷三磷酸常是GTPGTP或或ATPATP。所形成的。所形成的启动启动子、全酶和核苷三

5、磷酸复合物称为三元起始复合物子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点，个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点， 亚基就会被释亚基就会被释放脱离核心酶。放脱离核心酶。-35-10pppG或pppA55553333模板链模板链E 3.3.链的延伸链的延伸 以以NTPNTP为原料和能量为原料和能量,DNA,DNA模板链为模板，模板链为模板，靠核心酶的催靠核心酶的催化，化，核苷酸间通过核苷酸间通过3 3 ,5,5 - -磷酸二酯键成核糖核酸链磷酸二酯键成核糖核酸链(RNA)(RNA)1.1.真核真核RNARNA聚合酶聚合酶2. 2. 转录转录 真核真核RNAR

6、NA转录基本过程与原核类似，但其产生的转录基本过程与原核类似，但其产生的mRNAmRNA为为“单顺反子单顺反子”，只编码一条肽链。，只编码一条肽链。 在细胞内，由在细胞内，由RNARNA聚合酶合成的原初转录物（聚合酶合成的原初转录物（primary primary transcripttranscript）往往需要一系列的变化，包括链的裂解、）往往需要一系列的变化，包括链的裂解、5 5 和和3 3 末端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰、以及拼末端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰、以及拼接和编辑等过程，才转变为成熟的接和编辑等过程，才转变为成熟的RNARNA分子。此过程总称分子。此过程总称为

7、为RNARNA的成熟的成熟或称为或称为RNARNA的转录后加工。的转录后加工。 原核生物原核生物的的mRNAmRNA转录后一般不需要加工，转录的同时转录后一般不需要加工，转录的同时即进行翻译（半寿期短）。即进行翻译（半寿期短）。rRNA前体的转录后加工前体的转录后加工tRNA前体的加工前体的加工真核真核mRNA前体的加工前体的加工 大肠杆菌大肠杆菌rRNArRNA前体加工前体加工真核生物真核生物rRNArRNA前体加工前体加工v噬菌体噬菌体QQ的的RNARNA复制两阶段复制两阶段（1 1）其单链）其单链RNARNA可充当可充当mRNAmRNA，利用寄主中的核糖体合成，利用寄主中的核糖体合成外壳蛋外壳蛋白白和和RNARNA复制酶的复制酶的亚基。亚基。（2 2）复制酶的）复制酶的亚基可与来自寄主细胞的亚基亚基可与来自寄主细胞的亚基 自动装配自动装配成成RNARNA复制酶复制酶，可进行，可进行RNARNA的复制，以分子中单链的复制，以分子中单链RNARNA为模板为模板（正链），复制出一条新的（正链），复制出一条新的RNARNA链（负链），再复制出链（负链），再复制出正链正链，与外壳蛋白组装成新的噬菌体颗粒。与外壳蛋白组装成新的噬菌体颗粒。v某些某些RNARNA病毒可以以自身病毒可以以自身RNAR