RNA的合成转录和加工

1编辑ppt1编辑ppt生物化学2编辑ppt生物化学2编辑ppt第十四章RNA的合成：转录和加工DNA的转录转录后加工逆转录3编辑ppt第十四章RNA的合成：转录和加工DNA的转录3编辑pptDNA的转录转录transcription：指遗传信息从DNA转移到RNA的过程，即以DNA为模板，由依赖DNA的RNA聚合酶催化RNA合成的过程。4编辑pptDNA的转录转录transcription：指遗传信息从DN参与转录的各因素：1.依赖DNA的RNA聚合酶：作用特点：（1）以4种核糖核苷三磷酸作为底物，反应需要Mg2＋的参与（2）需要适当的DNA作为模板（3）合成的RNA链方向也为5’3’（4）反应无需引物，直接以DNA为模板合成新的RNA链（5）RNA聚合酶无校对功能5编辑ppt参与转录的各因素：1.依赖DNA的RNA聚合酶：作用特点：依赖DNA的RNA聚合酶催化的转录是不对称的：在体内转录过程中，DNA双链中只有一条链或者某个区段作为模板进行转录。参与转录的DNA链被称为模板链（反义链），而另一条链则被称为编码链（正义链）。RNA含有与编码链几乎完全相同的碱基序列，除了以U代替T以外。6编辑ppt依赖DNA的RNA聚合酶催化的转录是不对称的：在体内转录过程E.ColiRNA聚合酶：含有α2ββ’σω亚基，其中α2ββ’构成核心酶，负责转录过程中RNA链的延伸。起始亚基，为转录起始所必需功能未知7编辑pptE.ColiRNA聚合酶：含有α2ββ’σω亚基，其中E.ColiRNA聚合酶的三维构像图8编辑pptE.ColiRNA聚合酶的三维构像图8编辑ppt2.转录单位：RNA链的合成是从模板特定的部位起始的，经过链的延伸终止于特定的模板部位。一般将从转录起始点到转录终止点的整个区域称为转录单位。参与转录的各因素：9编辑ppt2.转录单位：RNA链的合成是从模板特定的部位起始的，经过参与转录的各因素：3.启动子结构：启动子是指RNA聚合酶识别、结合并由此启动转录的一段DNA序列，位于转录起点的5’端上游区，启动子本身一般是不被转录的。E.Coli中的两个启动子序列：-10序列（Pribnow框）：TATAAT-35序列（识别序列）：TTGACA10编辑ppt参与转录的各因素：3.启动子结构：启动子是指RNA聚合酶识E.Coli中不同基因的启动子序列-10序列（Pribnow框）-35序列（识别序列）-35序列（识别序列）11编辑pptE.Coli中不同基因的启动子序列-10序列（Pribn转录的起始12编辑ppt转录的起始12编辑ppt原核生物转录的过程：1.模板的识别和转录泡的形成：

σ亚基13编辑ppt原核生物转录的过程：1.模板的识别和转录泡的形成：σ亚基转录泡结构RNA聚合酶模板链非模板链14编辑ppt转录泡结构RNA聚合酶模板链非模板链14编辑ppt原核生物转录的过程：2.转录的起始：RNA聚合酶到达转录起始点，开始催化核苷三磷酸按照模板链上的碱基顺序合成RNA。此时σ亚基从全酶上脱离下来，解离后的σ亚基再与另一个核心酶组成全酶开始下一轮转录。3.RNA链的延伸：转录泡延着模板链3’

5’方向不断移动，转录泡内RNA链的5’端方向10－12个核苷酸始终与模板链形成杂合体。4.转录的终止：当RNA聚合酶达到终止子时，RNA转录将终止15编辑ppt原核生物转录的过程：15编辑ppt转录的进行16编辑ppt转录的进行16编辑ppt终止子：具有终止功能的特定的DNA序列，为RNA聚合酶提供终止转录信号的DNA序列。（1）不依赖于ρ因子的终止子：含有一个或多个富含GC的回文对称序列；含有一个多聚的A或T序列在回文序列后。AGCCCGCCTAATGGCGGGCTTCGGGCGGATTACCGCCCGAAGCCCGCCUAAUGGCGGGCU17编辑ppt终止子：具有终止功能的特定的DNA序列，为RNA聚合酶提供终转录的终止18编辑ppt转录的终止18编辑ppt不依赖于ρ因子的转录终止19编辑ppt不依赖于ρ因子的转录终止19编辑ppt（2）依赖于ρ因子的终止子：这类终止子必须在ρ因子存在下转录才发生终止。这类终止子的回文结构中不含GC富集区，回文结构后也无寡聚U。ρ因子：一种相对分子量约为45kD的蛋白质因子，起协助终止的作用。20编辑ppt（2）依赖于ρ因子的终止子：这类终止子必须在ρ因子存在下转录依赖于ρ因子的转录终止21编辑ppt依赖于ρ因子的转录终止21编辑ppt真核生物的转录：真核生物含有三种RNA聚合酶，根据它们对于α-鹅膏蕈碱敏感度的不同，分为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。真核生物的RNA聚合酶不能直接识别启动子起始转录，必须在其他的转录因子的帮助下开始转录。真核生物DNA含有复杂的转录调控结构22编辑ppt真核生物的转录：22编辑ppt真核生物三种RNA聚合酶的比较23编辑ppt真核生物三种RNA聚合酶的比较23编辑ppt转录后加工在体内，尤其是真核生物体内，由DNA直接转录合成的RNA大多数要经过一系列的后加工才能生成成熟的RNA的过程，称为转录后加工。24编辑ppt转录后加工在体内，尤其是真核生物体内，由DNA直接转录合成的原核生物体内的RNA后加工：原核生物的mRNA通常一经转录即进行翻译，大多不进行转录后加工。但tRNA和rRNA都要在转录后经过一系列加工才能成为有功能的分子。25编辑ppt原核生物体内的RNA后加工：原核生物的mRNA通常一经转录即原核生物中rRNA前体的加工：E.Coli中rRNA有7个转录单位，每个转录单位由16srRNA、23srRNA、5srRNA以及一个或几个tRNA基因组成。26编辑ppt原核生物中rRNA前体的加工：E.Coli中rRNA有真核生物体内RNA的转录后加工：真核生物体内的tRNA和rRNA和原核生物有些类似，但真核生物的mRNA前体必须经过复杂的加工过程。27编辑ppt真核生物体内RNA的转录后加工：真核生物体内的tRNA和rR1.真核生物中rRNA前体的加工：哺乳动物的rRNA前体约为45S，在细胞核中加工最后形成18S、28S和5.8SrRNA.28编辑ppt1.真核生物中rRNA前体的加工：哺乳动物的rRNA前体2.真核生物中tRNA前体的加工：通过核酸内切酶和外切酶去除5’及3’端的附加序列；在3’端加上CCA序列；核苷的修饰29编辑ppt2.真核生物中tRNA前体的加工：通过核酸内切酶和外切酶去3.

真核生物中mRNA前体的加工：在细胞核内，mRNA的初始转录物被加工为分子大小不等的中间产物，称为核不均一RNA（hnRNA)。hnRNA在转变为成熟的mRNA的过程中，需经以下的进一步加工：（1）5’端加“帽”：真核生物mRNA5’端“帽”结构5’,5’-三磷酸键7-甲基鸟苷30编辑ppt3.真核生物中mRNA前体的加工：在细胞核内，mRNA的初真核生物mRNA5’端“帽”结构31编辑ppt真核生物mRNA5’端“帽”结构31编辑ppt真核生物mRNA5’端加“帽”过程鸟苷酰转移酶磷酸水解酶鸟嘌呤-7-甲基转移酶2’-O-甲基转移酶32编辑ppt真核生物mRNA5’端加“帽”过程鸟苷酰转移酶磷酸水解酶鸟（2）3’端加polyA尾：AAUAAA：最主要的polyA信号PolyA聚合酶内切酶33编辑ppt（2）3’端加polyA尾：AAUAAA：最主要的pol（3）内含子的剪切：大多数真核基因是断裂基因，其转录产物中同时含有内含子（插入序列）和外显子（编码序列）。在mRNA的后加工过程中，将通过拼接（splicing）去除内含子，使外显子成为连续序列。34编辑ppt（3）内含子的剪切：大多数真核基因是断裂基因，其转录产物中真核生物的mRNA剪切外显子内含子35编辑ppt真核生物的mRNA剪切外显子内含子35编辑ppt初级转录物中间体剪接的RNA内含子外显子真核生物的mRNA剪切模式（1）36编辑ppt初级转录物中间体剪接的RNA内含子外显子真核生物的mRNA剪2’,5’-磷酸二酯键真核生物的mRNA剪切模式（2）37编辑ppt2’,5’-磷酸二酯键真核生物的mRNA剪切模式（2）37编相同的转录产物，不同的剪接方式，最终可生成不同的蛋白质降钙素甲状腺脑降钙素基因相关肽

38编辑ppt相同的转录产物，不同的剪接方式，最终可生成不同的蛋白质降钙素真核生物mRNA剪切举例卵清蛋白39编辑ppt真核生物mRNA剪切举例卵清蛋白39编辑ppt逆转录逆转录：是指以RNA为模板合成DNA的过程。，催化逆转录反应的酶称为逆转录酶，也称