核酸生物合成(3)课件

1、关于核酸的生物合成 (3)2022/9/201第一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月中心法则蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA生物的遗传信息以密码的形式储存在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序。在细胞分裂的过程中，通过DNA复制把亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给两个子代细胞。在子代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA，然后翻译成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使子代表现出与亲代相似的遗传性状。后来人们又发现，在宿主细胞中一些RNA病毒能以自己的RNA为模板复制出新的病毒RNA；还有一些RNA病毒能以其RNA为模板合成DNA（逆转录），这是中心法则的补充。第二张

2、，PPT共九十六页，创作于2022年6月中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础。不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识。而且以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。 蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA中心法则第三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月第十一章 核酸的生物合成第一节 DNA的生物合成第二节 RNA的生物合成第三节 基因工程及分子 生物学技术简介 第四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月第一节 DNA的生物合成 DNA的复制（DNA指导下的DNA合成） 逆转录（RNA指导下的DN

3、A的合成） DNA突变 DNA的损伤与修复第五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月一、DNA的半保留复制 （Semi-Conservation Replication） 概念和实验证据DNA的复制的起点和方向与DNA复制有关的酶及蛋白质因子 DNA的半不连续复制 E.coli.DNA复制过程 真核生物DNA的复制第六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（一）概念和实验证据复制时，亲代DNA双螺旋解开，然后以每条链为模板，按碱基互补原则合成与模板链互补的新链。结果新形成的两个子代DNA双螺旋分子中有一条链来自亲代，另一条是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。 概念子代DNA双螺旋与

4、亲代DNA的碱基顺序完全一样第七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月半保留复制的实验证据1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。细胞培养在15N标记培养基中（连续培养12代，使所有DNA分子均标记上15N）转入正常N源（14N）培养基中分离各代DNA, 分析其浮力密度第八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 CsCL密度梯度离心 浮力密度 15NDNA 1.742g/ml 14NDNA 1.710g/ml第九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月DNA半保留复制的生物学意义DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性

5、。因为经过多代复制，DNA的多核苷酸链仍可以保持完整，并存在于后代而不被分解掉。从而保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。 第十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（二） 复制起点、方向和方式1、复制起点（origin ， ori或 o ， 复制原点） 原核生物染色体DNA ：单复制起点 整个染色体只有一个复制单位 真核生物染色体DNA : 多复制起点 一个genome中有多个复制单位复制起点：复制开始处DNA分子的特定位置复制子(Replicon)（复制单位 ）：从一个起点到一个终点所包含的DNA区域许多生物的复制起点都是富含A、T的区段第十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月2

6、、复制方向及方式大多数是双向的，形成两个复制叉；复制叉（Replication fork）：染色体中参与复制的活性区域，即复制正在发生的位点 .复制叉上分布着许多与复制有关的酶和辅助因子真核染色体DNA 线环状双链E .coli染色体DNA 环状双链 复制眼（replication eye）：电子显微镜下观察正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛第十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月复制过程中SV40 DNA分子的电镜照片第十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月目前已发现30多种酶及蛋白质因子参与DNA复制（三）与DNA复制有关的酶及蛋白质因子（1）DNA聚合酶(DNA p

7、olymerases)（2）引物酶(peimase)和引发体(primosome) （3）DNA连接酶（DNA ligase）（4）解螺旋酶(DNA helicase) (5） DNA旋转酶 （gyrase） (6）单链结合蛋白(single-strand binding protein, SSB)第十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月Nucleophilic attackThe most accurate type of enzyme. DNA聚合酶 DNA模板(反转录时用RNA模板)引物 (RNA 、 DNA, 3，-羟基) 4种dNTP Mg2+1、 DNA聚合酶和DNA的聚合

8、反应链生长方向5， 3，第十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月在大肠杆菌中发现主要有三种DNA聚合酶，分别为： DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 E.coli DNA聚合酶第十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 亚基数目 1（单体酶） 多亚基酶 多亚基酶53聚合活性 + 中 + 很低 + 很高35外切活性 + + +53外切活性 + +第十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月53聚合酶活性DNApol 复制中新链的延长子链DNA延伸方向只能是5 3第十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月3355错配碱基3-

9、5核酸外切酶水解位点3 5外切酶活性切除单链DNA 3-末端核苷酸，而对双链DNA不起作用聚合过程中，若新加入的核苷酸不对，DNApol 35外切酶的活性可将其除去（校对功能，提高DNA复制保真性）。第十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月5 3外切酶活性 从双链DNA一条链的5末端开始水解下单核苷酸或寡核苷酸。DNApol切除RNA引物（ 53 外切酶活性） 填补其留下的空隙（ 53 聚合酶活性）第二十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA复制时53 外切酶活性切除RNA引物， 53 聚合酶活性填补其留下的空隙;DNA损伤修复；D

10、NA损伤修复(紫外光引起)DNA 复制的主要酶53 聚合活性催化链的延长35外切酶活性的校对功能第二十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月DNA聚合酶全酶由10种亚基组成，分子量830KD ; 第二十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月、和三种亚基组成核心酶,核心酶形成二聚体-亚基犹如一个夹子夹住DNA分子，并向前滑动，使DNA聚合酶在完成复制前不再脱离DNA第二十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月2、 DNA连接酶（ligase） 所需条件： a、 DNA双链切口的 3OH 和 5P 相邻 b、 切口各自碱基处于配对状态 c、 需要能量 原核（NAD） 真核（ATP

11、）第二十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月酶-AMPAMP-P-5-DNA第二十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月(四)DNA的半不连续复制3535问题的提出： 5 3链是如何作为模板复制 ?1968年冈崎提出DNA不连续复制模型 第二十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月3535 前导链（leading strand）：DNA复制时，与复制叉向前移动的方向一致，一条模板链是3 5走向，与之互补的新链能以5 3的方向连续合成。 滞后链（lagging strand）：另一条模板链是5 3走向，与其互补的新链也是5 3方向合成，但与复制叉移动方向正好相反，所以随复制叉

12、的移动，形成许多不连续的片段，最后连成一条完整的DNA链。冈崎片段(Okazaki fragment): DNA复制不连续合成 链中形成的短DNA片段，每个冈崎片段的合成也都需要引物。 半不连续复制第二十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月冈崎片段合成后由DNA聚合酶切除RNA引物并催化合成一段DNA填补留下的空隙。再由DNA连接酶把他们连成一条完整的子代链，称为滞后链。第二十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月(五)E.coli.染色体DNA复制过程 起 始 延 伸 终 止第二十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月1、起始大肠杆菌复制的起点由245个bp构成，其序列很

13、保守，有两组短的重复： 3个13 bp的序列和4个9 bp的序列第三十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月涉及主要酶系第三十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月20个DnaA结合在四组9bp重复区，形成起始复合物，DNA环绕此复合物。三组13bp重复区依次变性，产生开放型复合物。DnaB（解螺旋酶）在DnaC协助下与开放复合物结合，进一步解链。解链时带来的扭曲张力还需DNA旋转酶（属DNA拓扑异构酶）引入负超螺旋消除。第三十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月单链结合蛋白( SSB）结合在单链区，阻止复性和保护单链DNA不被核酸酶降解引发体：引物合成酶与各种蛋白质因子构成

14、的复合体（引发体），以DNA为模板合成RNA引物（ 6-10个碱基）第三十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月2、延伸前导链只需要一个RNA引物，随后链的每一个冈崎片段都需要一个RNA引物链的延长反应由DNA pol.催化。复制体：在DNA合成的生长点（既复制叉上）分布着许多与复制有关的酶和辅助因子，它们在DNA的模板链形成离散的复合物，彼此配合进行高度精确的复制。第三十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月复制体沿着复制叉方向前进，同时进行前导链和滞后链的合成。一分子的 DNA pol III. 协同合成前导链和滞后链，因此滞后链必须绕成一个突环。5335第三十五张，PPT共九

15、十六页，创作于2022年6月3、DNA合成的终止EE.coli 有两个终止区域，分别结合专一性的终 止蛋白 tus 序列一：terE terD terA 序列二：terF terB terC第三十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月每个区域只对一个方向的复制叉起作用每次复制时只使用一个终止位点终止蛋白通过抑制DNA解旋酶而发挥终止作用第三十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月两个复制叉在终止区相遇而停止复制，复制体解体，期间大约有50-100 bp未被复制。其后两条亲代链解开，同过修复方式填补空缺，此时两环状染色体互相缠绕，成为连锁体由拓扑异构酶切开，再连接，使两个连锁的DNA

16、双链彼此分开第三十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 DNA解螺旋酶解开双链DNA。 SSB结合于DNA单链。 DNA旋转酶引入负超螺旋，消除复制叉前进时带来的扭曲张力。 DNA引物酶(在引发体中)合成RNA引物。 DNA pol.在两条新生链上合成DNA。 DNA pol切除RNA引物，并补上DNA。 DNA ligase连接一个冈崎片段。小 结第三十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（六）真核生物染色体DNA的复制 真核和原核DNA复制比较、 、 、 、 负责核DNA的复制负责线粒体DNA的复制第四十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月真核生物染色体DNA复制过程

17、中 组蛋白的装配核小体的结构（200bp左右）在真核生物的复制子上，亲代染色体的核小体被逐个打开，组蛋白以完整的八聚体形式直接转移到子代DNA的前导链上，新合成的组蛋白与后随链组装成核小体。因此，DNA的复制是半保留的，而组蛋白则是全保留的。第四十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月真核生物染色体DNA末端复制的问题真核生物线状染色体在复制最后，5 末端RNA引物被切除后，无法向原核那样填补空缺，如果没有特殊的机制合成末端序列，将造成5末端序列缩短，染色体就会在细胞传代中变得越来越短。通过端粒酶催化形成端粒结构来解决解旋酶DNA聚合酶III解链酶RNA引物引物酶和引发体DNA聚合酶IS

18、SB335355RNA引物第四十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月端粒酶:含有RNA和蛋白质（起DNA聚合酶的作用）两种组分，RNA分子约150bp，含有于重复端粒结构互补的一个片段，可作为端粒链合成的模板。端粒（telomeres） ：是真核细胞染色体末端所特有的结构，有许多串（1000串或更多）短的重复序列组成，通常3末端链是富含G的短序列第四十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月端粒（telomeres） ：是真核细胞染色体末端所特有的结构，有许多串（1000串或更多）短的重复序列组成，通常3末端链是富含G的短序列，如人是TTAGGG，而且该链具有12-16个核苷酸的单

19、链突出端，可作为随后链最后一个冈崎片段的引物模板。功能：保证线性DNA的完整复制保护染色体末端决定细胞寿命553353AAAACCCCAAAACCCCCCA端粒酶第四十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月端粒酶（telomerase）：端粒末端的重复序列是通过端粒酶将其加到染色体末端。端粒酶含有RNA和蛋白质（起DNA聚合酶的作用）两种组分，RNA分子约150bp，含有与重复端粒结构互补的一个片段，可作为端粒链合成的模板。端粒酶可通过5端于染色体的3端互补结合，以自身为模板使DNA3末端延伸，合成一个重复单位后，再向前移动一个单位。端粒的3末端又可回折，作为引物，合成其互补链。端粒酶类

20、似于逆转录酶，它只合成与酶自身的RNA模板互补的DNA片段。动物的生殖细胞中由于端粒酶的存在，端粒一直保持一定的长度。但体细胞随着分化而失去端粒酶活性，这样细胞连续分裂，使端粒不断缩短一定程度时，细胞就停止生长。恶性肿瘤细胞端粒酶表达多。第四十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月端粒合成的一种模型35TTTTGGGGTTTTG53AAAACCCCAAAACCCCCCAAA35TTTTGGGGTTTTGGGGTTTTG53AAAACCCCAAAACCCCCCAAATTGGGTGGGT35AATTTTG53AAAACCCCAAAACCCCCCAGTTTTG 整合和杂交移位和再杂交端粒合成的

21、完成TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGTTTT53nAA3TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGT53TTCCCCT nAA3TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGT53TTAAAACCCC AAAACCCC AAAACCCCT n进一步加工继续延伸第四十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月DNA的半保留复制概念和实验证据DNA的复制的起点和方向与DNA复制有关的酶及蛋白质因子 DNA的半不连续复制 E.coli. DNA复制过程真核生物DNA的复制小结第四十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月二、RNA指导的DNA合成 （逆转录）

22、逆转录（reverse transcription）：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。第四十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月1970年，Temin 和Baltimore分别从劳氏肉瘤病毒和鼠白血病病毒(致癌RNA病毒)中发现逆转录酶。所有已知的致癌RNA病毒都含有逆转录酶，因此被称为逆转录病毒（retrovirus）逆转录酶催化RNA指导的DNA的合成需要：模板：RNA引物：RNA或DNA底物：dNTP二价阳离子：Mg2+或Mn2+ 沿5 3方向合成DNA（一）逆转录酶 第四十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（1）RNA指导的DNA聚合酶活力（以R

23、NA为模板，合成一条互补的DNA，形成RNADNA杂种分子）。（2）RNase H酶活力，水解RNADNA杂种分子中的RNA，可沿35和53两个方向起外切酶作用。（3）DNA指导的DNA聚合酶活力。具有三种酶活力第五十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（1）病毒粒子侵染宿主细胞，病毒RNA和逆转录酶一起进入细胞。（2)RNA被逆转录成双链DNA （cDNA），进入细胞核。(RNA5端带有1分子的宿主tRNA，作为逆转录时的引物。（3）逆转录病毒的DNA整合到宿主染色体DNA中（前病毒） 。（4）前病毒DNA随宿主染色体DNA进行复制，转录,产生基因组RNA(mRNA)，翻译出病毒蛋白（

24、病毒RNA 无翻译活性）。（5）基因组RNA和病毒蛋白在胞质中组装成新病毒粒子，转移到质膜，通过出芽方式释放新病毒粒子。(二) 逆转录病毒的生活周期第五十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月RNA衣壳被膜逆转录酶转录转译整合入宿主细胞染色体DNA进入细胞丢失被膜丢失衣壳逆转录RNARNAcDNA衣壳蛋白被膜蛋白逆转录酶(二) 逆转录病毒的生活周期当致癌RNA病毒侵染宿主细胞时，病毒RNA及逆转录酶一起进入宿主细胞，病毒自身带入的逆转录酶使RNA逆转录成双链DNA。第五十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月依赖RNA的DNA聚合酶核糖核酸酶H活力依赖DNA的DNA聚合酶（三）逆转

25、录过程以病毒（+）RNA为模板，合成互补的（-）DNA。切除RNADNA杂种分子中的RNA以（-）DNA链为模板，合成（+）DNA链第五十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 三、DNA的突变 概念： DNA分子中的核苷酸序列发生突然而稳定的改变，从而导致DNA的复制以及后来的转录和翻译产物随之发生变化，表现出异常的遗传特性，称为DNA的突变。产生：DNA在复制中可能产生错配，但自然条件下发生的突变率非常低某些物理化学因素，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂（烷化剂、碱基类似物）等第五十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 突变的类型 碱基对的置换(substitution)转换：

26、两种嘌呤或两种嘧啶之间互换（常见）颠换：嘌呤与嘧啶或嘧啶与嘌呤之间互换 移码突变(frames shift mutation)第五十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 -T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C-转换 -T-C-G-A-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-T-C-G-A-C-A-T-G-C-插入A -T-C-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失T野生型基因 -T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C- -T-C-G

27、-T-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-A-G-A-C-A-T-G-C-颠换碱基对的置换(substitution)移码突变(framesshift mutation)第五十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月四、DNA的损伤与修复在一定条件下，生物体能使DNA的损伤得到修复:暗修复（1）光裂合酶修复（2）切除修复（3）重组修复 （4）诱导修复（SOS修复）第五十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月光复合酶特异地和嘧啶二聚体结合DNA紫外线损伤的光裂合酶修复酶被可见光激活修复后酶被释放第五十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月切除修复一般DNA的两条链只有一条

28、受损伤，在一系列酶的作用下可将损伤部分切除，根据互补链的序列对其进行修复。第五十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 DNA的重组修复是复制后的修复DNA链的损伤并未除去胸腺嘧啶二聚体第六十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月SOS修复为DNA的损伤所诱导，而产生缺乏校对功能的DNA聚合酶，它能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡，可是却带来了高的突变率，这属于倾向差错的修复。第六十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月第二节 RNA的生物合成第六十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月转录（transcription）：以一段DNA的遗传信息为模板，在RNA聚合酶作

29、用下，合成出对应的RNA的过程，或在DNA指导下合成RNA。转录的不对称性：在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。反义链（非编码链，负链）：在RNA的转录中，用作模板的DNA链称为反义链。有义链（编码链，正链）在RNA的转录中，不作为模板的DNA链称为有义链。一、DNA指导的RNA合成（转录）第六十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月转录产物：mRNA、rRNA、 tRNA、小RNA基因表达的产物是RNA和蛋白质转录起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一位点终止，此转录区域称为一个转录单位。一个转录单位可以是一个基因（真核）单顺反子mRNA

30、 ，也可以是多个基因（原核）多顺反子mRNA 。第六十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月RNA合成的基本特征：底物：NTP（ATP、GTP、CTP、UTP）RNA链生长方向：53不需引物需DNA模板（一）RNA聚合酶第六十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 RNA聚合酶催化的反应ACGACGUU模板DNA5353新合成RNA第六十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月E.coli和其它原核细胞一样，只有一种RNA聚合酶，合成各种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）。E.coli RNA聚合酶全酶分子量46万Da，由六个亚基组成，2 ，另有两个Zn2+。无亚基的酶叫核

31、心酶，核心酶只能使已开始合成的RNA链延长，而不具备起始合成活性，加入亚基后，全酶才具有起始合成RNA的能力，因此，亚基称为起始因子。E.coli RNA聚合酶（原核）第六十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（二） E.coli转录过程 转录起始 链的延伸 转录终止第六十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 RNA的合成不需要引物。由RNA聚合酶亚基识别DNA分子上的起始信号（启动子） 启动子（Promoter）: 指RNA聚合酶能识别、结合和开始转录的一段DNA序列，原核生物的启动子约含40-60个碱基对。1、转录起始第六十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月53T

32、 原核生物启动子三个功能部位3编码链TATA框（Pribnow框）Sextama框转录起始点RNA聚合酶识别信号有助于DNA 双链解开第七十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月RNA聚合酶全酶通过亚基识别启动子并与之结合诱导富含AT的 -10区解链，然后进一步扩大成17个核苷酸长度的泡状物，RNA聚合酶开始转录。RNA聚合酶全酶扫描解链区，找到起始点，不需要引物，然后根据模板链的碱基序列选择第1 个和第2个核苷酸，合成第1个磷酸二酯键。RNA链大多以pppA或pppG开始，占90%。这时所形成的启动子、全酶和RNA链的复合物称为三元起始复合物。第七十一张，PPT共九十六页，创作于2022

33、年6月三元复合物形成后，亚基就会被释放脱离核心酶。第七十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月2、RNA链 的延伸核心酶构象改变，与DNA结合比较松弛，可沿DNA模板3 5方向移动，继续解开双连，并按模板顺序选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到前一个的3-OH端，故转录方向从5 3。新合成的RNA与模板链形成RNA-DNA杂交区。第七十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月3、转录终止终止转录的特殊碱基顺序终止子（terminators）DNA的终止子可被RNA聚合酶本身或其终止因子识别。使RNA聚合酶停止合成RNA并释放出RNA。终止因子：协助RNA聚合酶识别终止子的蛋白质辅助因子

34、， 如因子。大肠杆菌有两类终止子：（1）不依赖于因子的终止子（2）依赖因子的终止子第七十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月不依赖于因子的终止子有2个特征： 在DNA中有在终止点之前都有一个回文结构，其转录本形成发卡结构，且柄部富含GC碱基对。 大约有6 个连续的As，它转录成Us。模板链5335富含AT区CCCACAGCCGCCAGTTCCGCTGGCGGCATTTTGGGTGTCGGCGGTCAAGGCGACCGCCGTAAAA回文结构富含GC区转录方向第七十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月寡聚U序列可能提供信号使RNA聚合酶脱离模板。依赖的终止子，必需在因子存在时，才

35、发生终止作用。终止点前无寡聚U序列，回文对称区不富含GC。第七十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月第七十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月RNA合成过程起始双链DNA局部解开磷酸二酯键形成终止阶段解链区到达基因终点延长阶段53RNA 启动子（promoter) 终止子(terminator)5RNA聚合酶5353553离开第七十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月基本原则与原核相似，但真核基因的转录更复杂。RNA聚合酶不相同启动子有三类，分别由RNA聚合酶I、II、III进行转录。真核生物的启动子由转录因子，而不是RNA聚合酶识别，转录因子：RNA聚合酶在进行转录时

36、，常需要一些辅助因子（蛋白质）参与作用，此类蛋白质统称为转录因子。多种转录因子和RNA聚合酶在起点形成前起始复合物，起始转录。（三）真核生物的转录第七十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月产物-鹅膏蕈碱对酶的作用酶类分布反应条件I核仁核质核质rRNAmRNAtRNA不抑制低浓度抑制高浓度抑制低离子强度,要求Mg2+或Mn2+高离子强度高Mn2+浓度分子量都在50万左右 真核生物RNA聚合酶第八十张，PPT共九十六页，创作于2022年6月转录与DNA复制的异同：相同：要有模板，新链延伸方向53，碱基的加入严格遵循碱基配对原则。相异：复制需要引物，转录不需引物。转录时，模板DNA的信息全保

37、留，复制时模板信息是半保留。转录时，RNA聚合酶只有53聚合作用，无53及35外切活性。相同：要有模板，新链延伸方向53，碱基的加入严格遵循碱基配对原则。转录与DNA复制的比较第八十一张，PPT共九十六页，创作于2022年6月DNA合成RNA合成合成部位细胞核核仁：rRNA核质：mRNA、tRNA底物脱氧核苷三磷酸核苷三磷酸模板DNA的两条链DNA的一条链酶DNA聚合酶RNA聚合酶引物RNA做引物不需要引物链延长方向5-35-3合成方式半保留复制全保留转录产物双链DNA单链RNADNA和RNA合成的比较相异：第八十二张，PPT共九十六页，创作于2022年6月（四）RNA生物合成的抑制剂RNA聚

38、合酶的抑制物利福霉素和利链菌素（原核）、 -鹅膏蕈碱（真核）嘌呤和嘧啶类似物6-巯基嘌呤、8-氮鸟嘌呤、5-氟尿嘧啶 、6-氮尿嘧啶等 可通过抑制核苷酸的合成，抑制 RNA生物合成DNA模板功能的抑制剂烷化剂、放线菌素D、 嵌入染料（溴化乙锭、吖啶类染料） 能与DNA结合，使DNA失去模板功能，从而抑制其复制与转录第八十三张，PPT共九十六页，创作于2022年6月RNA聚合酶合成的原初转录产物，要经过剪切、修饰、拼接等过程，才能转变成成熟的RNA分子，此过程称RNA转录后的加工。（五）RNA转录后的加工第八十四张，PPT共九十六页，创作于2022年6月1, 2 and 3 is RNase I

39、II, RNase P, and RNase E甲基化切割 原核生物rRNA前体的加工（E.coli）原核生物rRNA基因与某些tRNA基因组成混合操纵子第八十五张，PPT共九十六页，创作于2022年6月原核生物tRNA前体的加工a、切除tRNA前体两端多余的序列： 5端切除几到10个核苷酸。b、末端添加：3-端添加CCA序列。c、修饰：形成稀有碱基如DH2 。RNAasePRNAaseFRNAasePRNAaseFRNAaseDRNAaseDACC表示核酸内切酶的作用 表示核苷酸转移酶的作用 表示核酸外切酶的作用 表示异构化酶的作用 a. 核酸内切酶(RNAaseP、RNAaseF)在tRN

40、A两端切断。b. 核酸外切酶(RNAaseD)从3端逐个切去附加序列。c. 在tRNA3端加上-CCA-OH:tRNA核苷酸转移酶d. 核苷的修饰（修饰酶）：甲基化酶 / S-腺苷蛋氨酸（SAM），假尿苷合成酶。tRNA基因大多成簇存在，或与rRNA基因，或与蛋白质基因组成混合操纵子。第八十六张，PPT共九十六页，创作于2022年6月真核生物mRNA前体的加工多数真核基因是不连续的 a. 5末端形成帽子结构 b. 3末端加上polyA d.内含子切除（RNA的拼接）细菌mRNA一般不需加工，一经转录，即可直接进行翻译。第八十七张，PPT共九十六页，创作于2022年6月有些RNA病毒，进入寄主细胞后，借助复制酶而进行RNA的复制。RNA复制酶的模板特异性很强，只识别病毒自身的RNA，它以病毒RNA为模板，合成与模板性质相同的RNA。二、RNA的复制第八十八张，PPT共九十六页，创作于2022年6月 不同RNA病毒合成mRNA的 途径可以分4类逆转录病毒噬菌体Q狂犬病毒（带有复制酶）呼肠孤病毒（带有复制酶）逆转录酶第八十九张，PPT共九十六页，创作于2022年6月1、正链RNA病毒（mRNA）：噬菌体Q、灰质炎病毒等。进入寄主细胞后，利用寄主的翻译系统，首先合成复制酶及