生物化学-RNA的生物合成和加工.ppt

1、第3.6章，RNA的生物合成与加工(转录) RNA Biosynthesis，Transcription，转录(Transcription )生物以DNA为铸造模型合成RNA的过程。 转录、转录生成的RNA有多种，主要有rRNA、tRNA、mRNA、snRNA和hnRNA、转录相关物质、原料： NTP (ATP、UTP、GTP、CTP )数字大板块： DNA酶催化剂： RNA多聚酶(RNA) 第一节数字大板块和酶催化剂第二节转录过程第三节转录后加工第四节RNA的复制和逆转录，将数字大板块和酶催化剂、第一节、第一节、转录数字大板块、DNA分子转录RNA的片段称为结构基因。 DNA双链体中按照碱基

2、对规律复制而生成RNA的单链体，又称为模板链(template strand )，又称为负链。 相对的另一链是查询密码化的链，也称为正链。5gcagtacatgtc3、3cgTGTGACG5、5GCAGUACAUGUC 3、nalavalhisvalvalc、查询密码链、铸造模型链、mRNA、蛋白质、转录、翻译、5、3、3、5、铸造模型链、查询密码链在DNA分子双链的某一区间，一条链用作铸造模型导向转录，另一条链不转录的模板链并不总是在同一条单链上。模板链(包括结构基因)、编码链、二、RNA多聚酶、(一)原核生物的RNA多聚酶、核酶、全酶催化剂，以及每RNA多聚酶两个Zn离子。a、1.2和亚单

3、位由基因rpoZ查询密码，Mr为1.10104，被有日子忽略，许多人不作为多聚酶的成分。 但目前，亚单位是热液RNA pol中不可缺少的成分，是恢复体外变性RNA pol所必需的，与亚单位一起构成催化中心，稳定与亚单位的结合。a、1.3、E.coli不同因子的性质和功能比较，(二)真核生物的RNA多聚酶(458 )、三、启动子和转录因子、原核生物的一个转录区可视为一个转录单元，称为操纵子，包括一些结构基因及其上游的调控序列。 开始识别、结合和转录RNA多聚酶的DNA序列被称为启动子。 将a、1.6、LOREM IPSUM DOLOR、RNA多聚酶的转录开始所需的辅助因子(蛋白质)称为转录因子(

4、transcriptional factor )。 RNA多聚酶保护法，a，1.8， 转录开始，tttgaaaaaaactttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttppy，-10区，原核生物启动子维护序列，RNA-pol识别位置RNA多聚酶全酶催化剂结合位点，a，2.0，转录过程，第二节，a，2.2，大肠菌群RNA多聚酶的作用，初级阶段：在DNA分子上探索启动子，并稍微解开DNA双线。 拉伸阶段：选择正确的核苷三磷酸(NTP )来催化磷酸二酯类化合物键的形成。 终止阶段检测RNA合成的终止信号并停止RNA的合成。 特点：无需引物

5、，无核酸外切酶活性。 错误率高：1/104105核苷酸是DNA复制的105倍。 (1)转录启动、转录启动需要解决两个问题： RNA多聚酶必须正确结合转录十位大板块的启动区域。 解开DNA双链，将其中的单链作为转录的数字大板块。 一、在原核生物转录过程中，RNA多聚酶全酶催化剂在转录起始区结合，二. DNA双链解开，约1.7碱基对解开。 (酶催化剂与启动子结合的部位为AT浓缩区，有利于解链)、1 .与RNA多聚酶全酶催化剂(2)铸造模型结合、5-pppG -OH NTP 5-pppGpN - OH 3 ppi、转录起始过程、3 .最初的核苷三磷酸(例如GTP或ATP )与全酶催化剂结合4 .加入

6、第二核苷酸，与第一核苷酸的3羟基化学基连接，形成第一磷酸二酯类化合物键。 a、2.6、因子从全部酶催化剂中掉落，与其他核酶结合。RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3、转录开始复合体：(2)转录延长、1 .亚单位脱落、RNApol多聚酶核酶结构、与十字大板块的结合缓和、沿DNA十字大板块前进； 2、在核酶的作用下，NTP不断聚合，RNA链不断向5.3方向延长。(NMP) n NTP (NMP) n 1 PPi，a，2.8，DNA上的解螺旋区：当RNA链延伸时，在云同步，RNA多聚酶继续解开其前方的DNA的双螺旋，露出新的模板链，然后解开的两个DNA的单重链再次形成双螺旋

7、，DNA上的解螺旋转录空泡： RNA-pol (核酶) DNA RNA，a，3.0，RNA链的延伸图，3，5，RNA-DNA杂交螺旋，多聚酶的移动方向，新生RNA，复链，解链，a，3.1，RNA-DNA杂交区随着核糖酶的迁移，RNA链不断增长，杂交区也在进行，但后来的杂交区因为随着DNA双螺旋的恢复，RNA链逐渐被置换，所以杂交区也稍有固定。5、3、5、5、6、DNA，原核生物转录过程中的羽毛状现象，核糖体、RNA、RNA多聚酶， 依赖于Rho ()因子的转录终止是不依存于Rho因子的转录终止，(3)转录终止意味着RNA多聚酶在DNA蛋白大板块上停止前进，转录产物RNA链从转录混合物中脱落。分

8、类、A T P、1 .依赖rho因子的转录终止、a、3.5、因子是基因查询密码蛋白，在酶催化剂水解作用A T P时，沿着5.3方向转录本的3个边缘，进行到遇到终点停止的RNA多聚酶。 随后，因子在链激酶活性的作用下，将由转录泡沫上的RNA/DNA形成的杂交双螺旋解开，使RNA转录本释放，终止转录。 依赖因子(rho factor )的终止子，2 .独立于rho因子的转录终止，在DNA数字大板块上靠近终点的一些特殊的盐化学基序列，RNA转录后，RNA产物形成特殊的结构终止转录。 (2)发卡结构末端有6个连续的u，该发卡结构阻碍了多聚酶的进一步扩展，当RNA链合成完成时，酶催化剂和mRNA从铸造模

9、型DNA中释放出来。 (1)DNA链3端附近有回文结构，GC盐化学基丰富，随后有at盐化学基，转录的RNA具有茎环的发卡结构。不依赖因子终止、不依赖a、3.8、AT富集区、GC富集区、不依赖因子终止子结构、茎环结构终止转录的反应历程、改变RNA多聚酶、终止转录的转录复合物解离，释放RNA产物。RNA合成过程、星空卫视、双链DNA部分解开，形成磷酸二酯类化合物结合，形成掌门人阶段、解链区域到达基因终点，延长阶段、RNA、启动子、终止子、二、真核生物转录过程，(一)转录星空卫视图、真核生物转录星空卫视图上游区域比原核生物多样化，转录星形/结构基因，-GCGC-CAAT-TATA，可以是，可以是，可

10、以是，可以是，可以是，可以是，可以是，可以是，可以是，可以是， 加尾、转录终止点、修饰点、外显子、翻译起点、内含子、OCT-1、OCT-1:ATTTGCAT八聚体，2 .转录因子能够直接、间接地识别、结合转录上游区域的DNA的蛋白质，或者具有识别RNA多聚酶的作用，目前已经发现了数百种也被称为转录因子(transcriptional factors，TF )。 3、转录起始前复合物(PIC )、真核生物RNA-pol并不直接与DNA分子结合，而是依靠许多转录因子间接与DNA分子结合。 开始前复合体、h、e、TBP、TAF、TFD-A-B-DNA复合体、TATA、a、b、TBP、TAF、TATA

11、、h、e、开始前复合体的组装完成，TFH RNA-Pol羧基化学基端结构区、(二)转录延长、真核生物转录延长过程与原核生物基本相似，但由于核膜分离，转录与翻译无同步现象。 5- AAU AAA -，5-aauaaaa-，裸克莱尔酶，-gugugugugug，RNA-pol，aat AAA gtgt灰阶响应时间，转录终止的修饰点，5，5，3，3，3加尾，AAAAAAA 3 mRNA，(3)转录终止和转录后的修饰a、4.9、DNA复制与转录的比较，在相同点上，以铸造模型双链DNA单链为模板链原料的dNTP NTP合成方式的半保留复制非对称转录多聚酶种类DNA多聚酶RNA多聚酶RNA引物， 不需要产

12、物半保留的双链DNA单链RNA这一点不同以DNA为铸造模型时，遵循以核苷三磷酸为原料的碱基对原则的新链的合成方向都是5.3、a， 抑制嘌呤和嘧啶类似物核酸代谢的拮抗物质：抑制与核酸合成相关的酶催化剂混入核酸分子而形成反常的核酸的例如6-巯基嘌呤、硫代嘌呤、2.6二氨基嘌呤、8-氮杂菁、5-氟尿嘧啶， 6-海豹进入体内抑制相应核苷酸的作用，三、RNA生物合成抑制剂P469，a、51 2.DNA大板块功能的阻碍物(1)烷基化试剂(2)放线菌素D(actinomycin D )和DNA形成非共价键的作用是抑制蛋白的DNA 阿霉素(A3 )、油橄榄霉素、光神霉素(3)嵌入染料，复制DNA时使核苷酸缺失

13、或添加，可以引起查询密码变异，抑制RNA链的开始。a、5.2、利福平、抑制细菌RNA多聚酶活性，a、5.3，常用转录抑制剂靶酶催化剂抑制利福平细菌全酶催化剂和亚单位结合，抑制链霉素细菌核酶和亚单位结合，抑制放线菌素d真核DNA和DNA结合， 鹅膏毒蕈碱抑制真核RNA Pol与RNA多聚酶结合的转录后加工，第三节，几种主要修饰方式，1 .拼接，2 .剪切，3 .修饰，4 .追加，a，5.6，tRNA与rRNA加工的证据，rRNA与tRNA有以下3点特性所有RNA一次转录产物的5个末端是5-三磷酸，成熟rRNA和tRNA分子的5个末端是5-一磷酸2)rRNA和tRNA分子比一次转录产物小很多3 )

14、所有tRNA含有稀有的盐化学基。 (1)rRNA的加工、原核生物rRNA转录原核生物： rRNA基因和tRNA基因的混合操纵子： 16SrDNA 23SrDNA 5SrDNA tDNA加工RNA酶催化剂在转录原核生物的切割和加工成熟、原核生物转录后加工，原核生物有7个rRNA转录单元，RNase， RNase、RNaseE甲基化化学基甲基化核糖、(2) tRNA大肠菌群染色体上tRNA基因约有6.0个，在原核生物trna转录初期物3: tRNA基因3360型- tRNA上， 3-CCA-OH型-无tRNA3- CCA-oh trna转录初始物：和rRNA有几个相同(不同)的trna连接，切开多

15、顺反子转录单位、加工RNA酶催化剂RNA酶催化剂F RNA酶催化剂D RNA酶催化剂P tRNA核苷酸转移酶，rDNA 切开tDNA转录产物的间隔序列将前驱物分子核酸外切酶从3端切断，切除型tRNA 3-CCA-OH下游序列(核酸蛋白) (M1RNA )核酸内切酶，tRNA5端成熟酶催化型tRNA形成稳定的3-CCA-OH，“斩首”并剪切、添加3端、化学修饰、a、6.1、原核生物tRNA c，修饰：形成无机盐化学基，如DH2。 RNASAP、RNAaseF、RNASAP、RNAaseF、RNASADD、RNASADD、ACC、代表核酸核酸内切酶的作用，代表核酸核酸内切酶的作用，代表异构化酶催化

16、剂的作用，a、6.2，(三)对mRNA的原核细胞进行加工的mRNA中，通常有、a、6.3、真核生物的转印后加工、a、6.4、4种rRNA是2个转印单位。 18S、5.8S、28SrRNA的前驱物为45S (转印单位)。 5SrRNA是单独的转录单位。 核仁是其转录、加工和核糖体的组装场所。 另一方面，rRNA转录后加工，a、6.5、和多个真核细胞是成熟的28S 18S 5.8S rRNA的共同前驱物、rRNA、核酶催化自噬、a、6.6、32s，多个真核生物的rRNA基因不存在内含子，含有内含子但可不转录。四膜虫需要内含子、a、6.7、tRNA前驱物、二、tRNA转录后加工、RNA多聚酶催化合成、a、6.8、RNASAPP、核酸内切酶、a、6.9、tRNA核苷酸转移酶、连接酶、ATP、ADP、a、70、碱修饰、约10%的酶修饰真核生物mRNA转录后加工核内的一次mRNA被称为核不均匀RNA (hnRNA )