RNA的生物合成1课件

第十一章RNA的生物合成DNA转录RNA前体成熟的RNA分子加工RNA（RNA病毒）复制DNA指导下RNA的合成RNA的转录后加工在RNA指导下RNA的合成第一节DNA指导下RNA的合成转录（transcription）DNA指导下RNA的合成。以DNA为模板，4种核糖核苷酸（NTP）为底物，在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补规律，合成RNA链的过程。一、不对称转录编码链（codingstrand，+链）

与转录出的RNA顺序相同的一条链（仅T代替U）转录时，DNA双链不是同时作为模板，而是在一定条件下，只有一条链（或其上某些区域）可作为转录的模板。模板链（templatestrand，-链）为RNA提供转录模板的链。编码链（正链）模板链（负链）编码链（正链）模板链（负链）二、转录单位RNA的转录起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一位点处终止，此转录区域称为转录单位。真核生物例：为mRNA编码的转录单位原核生物转录单位（单顺反子）（1个基因）转录mRNA1种蛋白质翻译转录单位（多顺反子）（多个基因）转录mRNA多种蛋白质翻译三、启动子和转录因子启动子（promoter）：

指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。具有特定的核苷酸顺序。转录因子（transcriptionfactor）

指RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子（蛋白质）。Thefootprintingtechnique.

用足迹法(footprint)和DNA测序法可确定启动子的序列结构识别区PribnowboxTATAATTTGACA-35-10+16bp保守序列6bp保守序列提供RNA聚合酶全酶识别的信号双链局部解开区域1.原核生物启动子结构特点和功能转录起点（第1个核苷酸参入的位置）ThenucleotidesequencesofrepresentativeE.colipromoters.2.真核生物启动子结构特点和功能包括三类:类别（Class）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

类别I（由RNA聚合酶I进行转录）转录因子：核心启动子上游控制元件UBF1：结合在UCE和Core富含GC区SL1（四聚体）：TBP+TAF（3）由两部分保守序列组成：上游元件基本启动子起始子调节转录的效率DNA在此解开并起始转录RNA聚合酶II和通用因子形成前起始复合物的主要装配点应答元件与细胞类型和发育相关基因的表达有关因子亚基数目功能TFⅡDTBPTAFs112识别TATA框，促双链打开TFⅡA3稳定TFⅡD与TATA框的结合TFⅡB1结合TBP，引进TFⅡF-PolⅡ复合物TFⅡF2与PolⅡ结合，参与解链RNAPolⅡ12催化RNA的合成TFⅡE2引入TFⅡH并提高其活性TFⅡH9解开双链，启动子清除人细胞的通用转录因子DNATBPAproposedmodelforPolII-catalyzedmRNAsynthesis四、终止子和终止因子终止子（terminator）：

提供转录终止信号的DNA序列。

原核生物终止子在终止点前有一回文结构，其产生的RNA可形成发夹结构。该结构可被RNA聚合酶感受，从而使聚合酶减慢移动或停止转录。大肠杆菌两类终止子：不依赖rho（）的终止子（简单终止子）依赖rho（

）的终止子回文结构内有一段富含G-C的序列，在终止点前有一系列T核苷酸（+链）。

非依赖Rho的转录终止：模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域，使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构，引起RNA聚合酶变构及移动停止，导致RNA转录的终止。2.终止因子(terminationfactor)：

协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子（蛋白质）。原核生物：NusA、NusB、NusE、NusG等蛋白NusA：可提高终止效率，促进RNA聚合酶在终止子处的停顿。3.抗终止因子（antiterminationfactor)：起抗终止作用的蛋白质五、原核生物RNA合成的分子机制部位：核区模板:双链DNA的模板链原料及能源：NTP(N:A,G,C,U)PossiblecatalyticsubunitsEnzymeassembly,promoterrecognition,activatorbindingTheE.coliRNApolymeraseholoenzymeconsistsofsixsubunits:a2bb’s.Promoterspecificity（二）转录过程1.模板的识别2.转录的起始RNA聚合酶在因子的协助下结合到启动子上，DNA双链局部打开，形成转录泡。RNA聚合酶催化合成RNA链最初的2~9个核苷酸。加入的第一个核苷酸通常为ATP或GTP。新生链5端为pppA或pppG。3.延伸(1)因子脱离核心酶(2)核心酶2催化RNA链53延长。已转录的区域重新恢复双螺旋结构。4.终止RNA聚合酶自身感知终止信号，且NusA识别终止子，使转录终止，产物RNA链释放。核心酶2自模板脱落，重新与因子结合，参与下一次转录。某些终止过程尚需ρ蛋白参与。转录泡的形成Transcriptioninprokaryotes.模板的识别转录的起始转录的延伸转录的终止353535转录的起始(Nextslide)转录的起始与延伸Sequenceofeventsintheinitiationandelongationphasesoftranscriptionasitoccursinprokaryotes.六、真核生物RNA的合成（一）RNA聚合酶酶位置产物(前体)对a-鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶Ⅰ核仁5.8S,18S,和28SrRNA不敏感RNA聚合酶Ⅱ核浆mRNA大多数snRNA敏感RNA聚合酶Ⅲ核浆小RNA（tRNA,5SRNA等）中等敏感Mr.500000，8-14个亚基，含Zn2+（二）合成过程转录过程分为装配、起始、延长、终止等阶段。起始机制十分复杂：真核RNA聚合酶不能识别和结合启动子，需要与转录因子装配成结构复杂的活性复合物，才能起始转录。终止过程尚不清楚。转录过程七、转录