第十二的生物合成转录

第十二的生物合成转录第一页，共二十三页，2022年，8月28日复制和转录的区别

A-U，T-A，G-CA-T，G-C配对mRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）产物RNA聚合酶-polDNA聚合酶酶NTPdNTP原料两股链均复制模板转录复制A-U，T-A，G-CA-T，G-CmRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）产物RNA(RNA-pol)DNA聚合酶酶NTPdNTP原料模板链转录(不对称转录)两股链均复制模板转录复制第二页，共二十三页，2022年，8月28日第一节转录基本规律与体系一、不对称转录1.DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。结构基因中能转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。(一)转录的模板(BasicRulesandSystem

of

Transcription)2.在包含多个基因的DNA分子中，各基因的模板链并不总在同一条链上，在某个基因节段以其中某一条链为模板进行转录，而在另一个基因节段上则以其对应单链为模板，这种选择性称不对称转录。

第三页，共二十三页，2022年，8月28日5335模板链编码链编码链模板链转录方向转录方向5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译(二)转录的特点1.转录的不对称性2.转录方向的单向性3.转录不需要引物形成连续性4.转录过程有特定起始和终止点第四页，共二十三页，2022年，8月28日二、

RNA转录的体系(一)模板结构基因双链中的一股链。(二)原料4种核糖核苷酸：ATP、UTP、GTP、CTP。(三)RNA聚合酶1.原核生物的RNA聚合酶核心酶全酶第五页，共二十三页，2022年，8月28日RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合

TATAATATATTA+1-55TTGACAAACTGA+20DNAa36512决定哪些基因被转录b150618催化功能b¢155613结合DNA模板s70263辨认起始点亚基分子量功能原核生物的RNA聚合酶第六页，共二十三页，2022年，8月28日2.真核生物的RNA聚合酶种类ⅠⅡⅢ对鹅膏蕈碱的反应45S-rRNAhnRNA5S-rRNAtRNAsnRNA耐受极敏感中度敏感转录产物RNA转录时除需以上物质外，还需要一些蛋白因子参与。如原核生物使转录过程终止ρ因子。真核生物聚合酶Ⅱ启动转录时的转录因子。

(四)蛋白因子第七页，共二十三页，2022年，8月28日第二节RNA转录过程(一)转录起始转录起始需解决两个问题

(1)RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。

(2)DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。一、原核生物的转录过程(TheProcessofTranscription)第八页，共二十三页，2022年，8月28日(2)DNA双链解开。(1)RNA聚合酶全酶(2)与模板保守序列结合。(3)在RNA-pol作用下形成转录起始复合物。RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3(4)转录起始复合物:2.转录起始过程TGTTGACATATAAT5/5/3/3/-35区-10区转录方向基因转录区启动子+1编码链模板链原核生物启动子的保守序列

第九页，共二十三页，2022年，8月28日(二)转录延长1.亚基脱落，RNA–pol核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板推进，NTP不断聚合RNA链不断延长。(NMP)n+NTP(NMP)n+1

+PPi转录空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol(核心酶)

····DNA

····RNA第十页，共二十三页，2022年，8月28日2.原核生物转录过程中的羽毛状现象53DNA核糖体RNARNA聚合酶转录延长第十一页，共二十三页，2022年，8月28日1.依赖ρ(Rho)因子的转录终止

ρ因子以六聚体形式存在，协助RNA-pol识别终止信号，与转录产物结合，RNA和RNA-pol一起从模板上脱落。(三)转录终止ATPrho5/3/5/3/rho第十二页，共二十三页，2022年，8月28日2.非依赖ρ因子的转录终止

DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，可转录出具有茎环结构的RNA，来终止转录。5/3/5/3/3/5/转录产物RNA聚合酶DNA3/5/3/5/DNA5/U-U-U-U-U-U-U-U-3/RNA聚合酶第十三页，共二十三页，2022年，8月28日二、真核生物的转录起始(一)转录起始1.

转录因子

(1)能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，现已发现数百种，统称为反式作用因子(trans-actingfactors)。(2)反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(transcriptionalfactors,TF)。

真核生物的转录起始上游区有不同DNA序列的顺式作用元件，转录起始时，RNA-pol不直接结合模板，由转录因子识别起始部位。第十四页，共二十三页，2022年，8月28日参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ

蛋白激酶活性，使CTD酸化TFⅡHATPase57(α)34TFⅡE解螺旋酶30，74TFⅡF促进RNA-polⅡ结合及作为其他因子结合的桥梁33TFⅡB稳定TFⅡD-DNA复合物12，19，35TFⅡA辅助TBP-DNA结合TAF**结合TATA盒TBP*38TFⅡD功能亚基组成，分子量(kD)转录因子蛋白激酶活性，使CTD***磷TFⅡHATPase5734TFⅡE解螺旋酶30，74TFⅡF促进RNA-polⅡ结合及作为其他因子结合的桥梁33TFⅡB稳定TFⅡD-DNA复合物12，19，35TFⅡA辅助TBP-DNA结合TAF**结合TATA盒TBP*38TFⅡD功能亚基组成，分子量(kD)(β)***CTD(carboxylterminaldomain):RNA-polⅡ大亚基羧基末端结构域。**TAF(TBPassociatedfactors):TBP辅助因子。在不同的基因转录中有不同的TAF辅助。*TBP(TATAbindingprotein):TATA结合蛋白。第十五页，共二十三页，2022年，8月28日转录起始点TATA盒CAAT盒GC盒

增强子顺式作用元件(cis-actingelement)2.

转录起始前的上游区段

AATAAA切离加尾转录终止点修饰点外显子翻译起始点内含子第十六页，共二十三页，2022年，8月28日3.转录起始前复合物(pre-initiationcomplex,PIC)

POL-ⅡTFⅡFⅡAⅡBTFⅡFⅡHⅡETBPTAFTFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合物TATAⅡAⅡBTBPTAFTATAⅡHⅡECTD-PPOL-Ⅱ第十七页，共二十三页，2022年，8月28日(二)转录延长真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。(三)转录终止和转录后修饰密切相关。三、转录后的加工修饰主要的修饰方式有剪接、剪切、修饰、添加。

剪切(cleavage)剪接(splicing)第十八页，共二十三页，2022年，8月28日(一)真核生物mRNA的转录后加工1.5端形成帽子结构(m7GpppNm—)。2.3端加上多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)。7－甲基鸟苷三磷酸帽子结构多聚A尾结构OOCH2OOH+NHNNOH2NNCH3OOHH2CO-OPOOPO-OP鸟嘌呤OO-OPOOAAA-OH3/第十九页，共二十三页，2022年，8月28日3.mRNA的剪接真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，称为断裂基因。

(1)断裂基因(splitegene)编码区A、B、D、F非编码区C、EABCDEF(2)外显子(exon)在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。(3)内含子(intron)隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。第二十页，共二十三页，2022年，8月28日鸡卵清蛋白基因hnRNA首、尾修饰hnRNA剪接成熟的mRNA鸡卵清蛋白基因及其转录、转录后修饰7.7kbL1234567ABCDEFG47185511291181431561043转录GpppGAA···AAAGpppGAA···AAAGpppGAA···AAA第二十一页，共二十三页，2022年，8月28日

内切酶tRNA核苷酸转移酶、连接酶ATPADPtRNA前体(二)tRNA的转录后加工1.转录后剪切tRNA第二十二页，共二十三页，2022年，8月28日2.碱基修饰(2)还原反应如：UDHU(3