转录和转录后加工(2)PPT

1、关于转录与转录后加工 (2)第一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月转录双链DNA转录产物RNAACCTTGGAUGGA模板链非模板链习惯上，我们将DNA序列与 RNA序列统一起来。因此，某基因的序列，启动子序列等指的是非模板链的序列。第二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月RNA聚合酶双链DNA非模板链模板链转录产物RNA第三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月正在解链的双链DNARNA聚合酶模板链非模板链转录产物RNA RNA-DNA 杂交体转录方向第四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月正在解链的双链DNA正超螺旋DNA负超螺旋DNA非模板链 RNA-DNA 杂交

2、体转录产物RNARNA聚合酶第五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.1 原核微生物基因的转录第六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月1，RNA聚合酶五个亚基组成：2 ，其中2为核心酶。五个亚基的大小，功能如下：亚基 KDa功能16识别启动子，选择模板链150催化磷酸二酯键的形成160可能与模板结合有关36.5可能参与全酶和启动子的结合第七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月2，启动子结构整个启动子分为如下2个部分：RNA聚合酶进入位点CAP-cAMP结合位点识别位点（-35 序列）结合位点（-10 序列）两位点之间的距离(15-20bp)位点 -70 -50 强结合点位点

3、 -50 -40 弱结合点CAP-cAMP先结合位点，然后结合位点； RNA聚合酶先结合-35 序列，再结合-10 序列，最后形成开发性启动子复合物，启动转录。第八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月RNA聚合酶进入位点-35 序列-10 序列转录起点E.coli 启动子序列第九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月3，转录的终止原核微生物基因的两类转录终止子不依赖蛋白质辅助因子的终止子该终止子有富含GC对的回文序列以及回文序列下游方向的多个AT对.依赖蛋白质辅助因子的终止子该终止子有回文序列,但GC对，AT对较少。需要辅助因子辅助转录终止。第十张，PPT共九十一页，创作于2022年

4、6月GC对AT对GC对终止子是DNA序列。包含丰富的GC对和AT对。该终止子形成的RNA序列呈典型的茎环结构。该RNA序列在终止子处离开模板DNA，转录即终止。不依赖蛋白质辅助因子的终止第十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月辅助因子辅助因子形成六聚体与正在转录的RNA结合。六聚体追上正在转录的RNA聚合酶。RNA离开 DNA,转录结束。依赖蛋白质辅助因子的终止。第十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.2 真核微生物基因的转录第十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.2.1，酵母菌RNA聚合酶RNA聚合酶KDa亚基数位置产物RNA聚合酶63013核仁rRNARNA

5、聚合酶56712核质hnRNARNA聚合酶 69714核质tRNASnRNA第十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月12 3 4 5 678910将RNA聚合酶进行电泳条1：与相当，与模板结合，有一个C末端结构域（CTD）, 含有保守的7肽：Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser.通过磷酸化与去磷酸化参与转录的起始。与原核RNA聚合酶进行比较条2：与相当，与催化活性有关。条3：与相当，参与全酶和启动子的结合条4：与相当，与识别启动子有关。条5，6，8三个亚基是酵母三种RNA聚合酶共有的组份，对于存活很重要。第十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.2.2，第一

6、类基因的转录第一类基因指的是RNA聚合酶转录的基因，即18S rRNA, 5.8S rRNA, 28S rRNA的基因。1，成串排列的rRNA基因18s-5.8s-28s单位非转录间隔区（Spacer）成串排列的rRNA基因被非转录间隔区分开，非转录间隔区也被转录，只是转录产物很快被降解。第十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月18s-5.8s-28s单位非转录间隔区（Spacer）18s5.8s28s第十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月2，启动子1）上游控制元件（Upstream control element,UCE）位于非转录间隔区内，-150bp起。功能：大大增加转

7、录效率跨间隔区与转录区之间的分界点，与UCE隔70bp。序列为：CTCCGATCG(N)5TGGGCCGCCGG功能：决定转录起始的精确位置。2）核心启动子（Core promoter）第十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月18s-5.8s-28s单位非转录间隔区（Spacer）上游控制元件核心启动子转录起始第一类基因的转录启动子第十九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月3，转录的起始需要：UBF1, SL1, RNA聚合酶(Pol) 1） UBF1结合到启动子上2）SL1结合3）Pol结合， 转录开始第二十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.2.3，第三类基因的转录

8、第三类基因指的是RNA聚合酶转录的基因，即一些生理上小的基因：真核生物tRNA基因 （内部启动子）5S rRNA基因（内部启动子）SnRNA基因 （上游启动子）第二十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月转录起始点box A, box B内部启动子1）TFC结合到box A-B2）TFB结合到上游。3）Pol结合第二十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.2.3，第二类基因的转录第二类基因指的是RNA聚合酶转录的基因，即蛋白质基因。1，SV40的启动子TATA box 转录起始点的选择CCAAT box 转录起始的频率增强子 转录的频率第二十三张，PPT共九十一页，创作于202

9、2年6月2，酵母的启动子1）上游激活序列（Upstream activation sequence, UAS）长度为10-30bp位于上游50-500bp处一个启动子包括几个UAS， 2个UAS才能有激活作用。与增强子的功能相当 为特定的DNA结合蛋白所识别2）TATA元件3）Inr元件 与TATA元件的功能相当，无TATA，用Inr代替TATAboxUAS第二十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月3，转录因子即在转录过程中起辅助作用的蛋白质因子。转录因子不是RNA聚合酶的一部分。2），通用转录因子对所有合成RNA的启动子都需要。酵母的通用转录因子：TF D 包括一个TATA结合蛋白(

10、TBP)及其辅助因子(TAF)TF B 结合于TATA与起始转录位点之间。TF F 与RNA聚合酶作用。TF H 使RNA聚合酶的CTD磷酸化。TF E 结合于启动子的空隙中。 TF A 影响TBP与TATA的结合。TF J1），激活因子和抑制因子第二十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月DNATATA-boxTF DTF D 起始TF BTF BTF ATF ATF FTF FPolPolTF ETF ETF HTF HTF JTF J第二十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第二十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月

11、第二十九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月TATA结合蛋白(TBP)与TATA-box的结合 TBPTBPTATA-box第三十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月3），转录因子的结构类型 螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix）螺旋(识别螺旋)螺旋转角第三十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月螺旋转角螺旋(识别螺旋)螺旋-转角-螺旋与DNA的结合第三十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月螺旋-转角-螺旋与DNA的结合第三十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月不同的螺旋-转角-螺旋第三十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月 锌指（Zin

12、c finger）锌锌锌指锌指第三十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月DNA结合域第三十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月锌指第三十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月锌指第三十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月锌指与DNA的结合第三十九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月 亮氨酸拉链（Leucine zipper）螺旋(-helix)螺旋(-helix)DNA结合域亮氨酸拉链第四十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月螺旋(-helix)亮氨酸拉链DNA结合域第四十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月亮氨酸拉链与DNA的结合亮氨酸拉链与

13、DNA的结合第四十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月亮氨酸拉链与DNA的结合亮氨酸拉链DNA第四十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月 螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）螺旋螺旋环第四十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月螺旋（H）螺旋（H）螺旋（H）螺旋（H）环 (L)环 (L) DNA结合域第四十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月HLH与DNA的结合HHLDNA第四十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月HLH与DNA的结合第四十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月螺旋-环-螺旋有活性和非活性之分有活性的HLH能与D

14、NA结合无活性的HLH不能与DNA结合第四十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.3 转录后加工第四十九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.3.1 核糖核蛋白 （ Ribonucleoproteins，RNPs ）Ribonucleoproteins = RNA protein complexs RNA 蛋白质复合体细胞中的RNA一般是与蛋白质结合形成复合体而存在的。第五十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第五十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月RNP颗粒的低温电镜图第五十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月核糖体是最大，最多的RNP第五十三张，P

15、PT共九十一页，创作于2022年6月6.3.2 转录本的加帽和加尾修饰AAAAAA第五十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第五十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月加帽-加尾后的mRNA5cap5UTRAUG翻译区exon-intronUGA3UTR3polyA tail第五十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月帽子结构m7GpppXmYm连接RNA第五十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.3.3 稳定RNA的生成稳定RNA指的是rRNA, tRNA第五十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月1, rRNA的产生第五十九张，PPT共九十一页，创作于2

16、022年6月rRNA operon:Pre-16S rRNAPre-tRNAPre-23S rRNA pre-5S rRNAPre-tRNAPromotersTerminatorsTranscription30S pre-rRNA:Cleavage at16S rRNAtRNA23S rRNA5S rRNAtRNARNase III III P F III III P F P E RNase M16 M16 M23 M23 M5原核微生物稳定RNA的生成rRNA operon30S pre-rRNA:16S rRNA23S rRNAtRNA第六十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十

17、一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月2, tRNA的加工第六十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第六十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月6.3.4 内含子的剪接内含子的剪接也称RNA的剪接(Splicing):剪去内含子，连接外显子的过程。四种内含子：tRNA内含子; 类内含子；类内含子；mRNA内含子.第六十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月1, tRNA内

18、含子的剪接第六十九张，PPT共九十一页，创作于2022年6月以酵母为例酵母tRNA酵母tRNA内含子的特点每个不成熟的tRNA内有一个 内含子与反密码子的3端毗邻。长度为14-46 bp。内含子与反密码子有一定程度的 互补。内含子没有为剪接酶所识别的 一致序列。内含子第七十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月剪接反应见P220, 图6-29，b首先由核酸内切酶催化内含子的切除然后由RNA连接酶连接,需要ATP第七十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月2, 类内含子的剪接第七十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月类内含子的特点：有中部核心结构由保守的四种序列组成5-P-Q-

19、R-S-3P序列与Q序列，R与S互补5剪接位点和3剪接位点为 U！G！内含子外显子外显子大部分酵母线粒体基因，原生动物四膜虫35SrRNA基因的内含子为类内含子。第七十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月剪接反应（见P225:）反应的化学本质是：转酯反应每次pG-OH进攻发起剪接反应时，总伴随着磷酸二酯键的断裂与再生，称转酯反应。每次转酯反应都是由pG-OH引起的： 第一次为细胞中存在的pG-OH； 后来由内含子3端pG-OH引起。不需要能量的输入。最后留下不能再被剪切的只有19 nt 的内含子， 称L19第七十四张，PPT共九十一页，创作于2022年6月类内含子具有核酶性质的证明A.

20、催化自我剪接-核酶性质的证明一体外实验提取的35SrRNA核混合物小分子能量发现了自我剪接简化的体外实验提取的35SrRNAMg2+鸟苷发现了自我剪接体外转录实验提取的35SrRNA克隆E.coli-35SrRNA35SrRNA的基因体外转录35SrRNA成功的自我剪接实验证明：35SrRNA在不可能有其它剪接酶和成分的情况下实现了自我剪接-核酶分离第七十五张，PPT共九十一页，创作于2022年6月A. L19的催化合成反应-核酶性质的证明二L195C的底物6C的产物如此循环，L19将最初的5C的底物催化形成30C的产物-核酶第七十六张，PPT共九十一页，创作于2022年6月类内含子也参与了编

21、码一般，内含子不参与编码，在形成的翻译产物中没有内含子的内容。后来发现类内含子参与了一种蛋白质的编码。第七十七张，PPT共九十一页，创作于2022年6月RNAaRNAbRNA成熟酶参与剪接Pre-RNA翻译翻译细胞色素b去除内含子1内含子2参与了RNA成熟 酶的编码。 RNA成熟酶的形成是自 动调节过程。 当RNA成熟酶量大时，RNAa减少。RNAa减少，RNA成熟酶量减少。 RNA成熟酶量减少，RNAa的剪接减少，RNAa量升高，RNA成熟酶量升高RNA成熟酶起稳定作用， 被去除的内含子起催化 作用。去除内含子2第七十八张，PPT共九十一页，创作于2022年6月3, 类内含子的剪接第七十九张

22、，PPT共九十一页，创作于2022年6月如酵母线粒体细胞色素C氧化酶亚基的基因类内含子的特点：没有类内含子的中部核心结构。在离3端剪接点几个碱基处有保守序列。保守序列中有向外突出的A。AOH第八十张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第八十一张，PPT共九十一页，创作于2022年6月4, 核mRNA内含子的剪接第八十二张，PPT共九十一页，创作于2022年6月第八十三张，PPT共九十一页，创作于2022年6月剪接体的组成：（前体mRNA内含子的剪接是由剪接体来完成）前体mRNA核小RNA（snRNA）100-300nt组成每个细胞有10万-100万个snRNA含大量尿苷酸，故称U-snRNA蛋白质因子剪接时加入，完成后释放-外在因子整合在snRNA的不同部位-整合蛋白sn