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文档简介
分子生物学第五次课第一页,共三十一页,编辑于2023年,星期五转录(
transcription
)——生物体以DNA为模板合成RNA的过程转录RNADNA
第二页,共三十一页,编辑于2023年,星期五一、与RNA生物合成的相关概念1.转录单位:
从启动子延伸到终止子所跨越的DNA部分称为一个转录单位。2.启动子:指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成转录起始复合物的区域,还包括一些调节蛋白因子的结合序列。3.终止子:在转录的过程中提供转录终止信号的序列成为终止子第三页,共三十一页,编辑于2023年,星期五RNA的作用及种类RNA主要以单链形式存在于生物体内,负担着储藏及转移遗传信息的功能,又能作为核酶在细胞内发挥代谢功能。生物体内共有3种RNA:mRNA
rRNAtRNA第四页,共三十一页,编辑于2023年,星期五DNA
mRNAtRNArRNA蛋白质第五页,共三十一页,编辑于2023年,星期五生物信息的传递从DNA到RNA蛋白质ArgGlyTyrDNA5’3’C----GG----CT-----AG----CG----CA----TT----AA----CC----G3’5’mRNA5’CGUGGAUAC3编码链又称有义链模板链又称反义链第六页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
模板
5335模板链编码链(codingstrand)结构基因(structuralgene
)编码链模板链(templatestrand)
第七页,共三十一页,编辑于2023年,星期五不对称转录
(asymmetrictranscription)在DNA分子双链上某一区段,一股链可转录,另一股链不转录;
模板链并非永远在同一单链上。第八页,共三十一页,编辑于2023年,星期五二、参
与
转
录
的
物
质原料:4种NTP
(ATP,UTP,GTP,CTP)
模板:DNA酶:RNA聚合酶其他蛋白质因子第九页,共三十一页,编辑于2023年,星期五36512决定哪些基因被转录150618催化功能
155613结合DNA模板
70263
辨认起始点
ω
110000?
亚基分子量功能1.RNA聚合酶
原核生物的RNA聚合酶
:第十页,共三十一页,编辑于2023年,星期五核心酶coreenzyme全酶holoenzyme第十一页,共三十一页,编辑于2023年,星期五2.真核生物的RNA聚合酶
种类
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
对鹅膏蕈碱的反应45S-rRNAhnRNA
5S-rRNAtRNA、snRNA耐受极敏感中度敏感转录产物胞内定为核仁核质核质第十二页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
所有三种RNA聚合酶均有其对应的启动子和终止子。以聚合酶Ⅲ所识别的启动子研究得最多,并发现这种启动子很奇怪──不是位于转录起始点的前面,而是在转录起始点的下游(+50-+83)。
RNA聚合酶Ⅱ合成hnRNA,它是最直接和遗传调节相关的酶。因此对聚合酶Ⅱ的研究是目前的热点之一。第十三页,共三十一页,编辑于2023年,星期五3.模板和酶的辨认、结合
一个转录区段可视为一个转录单位,称为操纵子(operon,包括若干个结构基因及其上游的调控序列。
5335结构基因调控序列RNA-pol第十四页,共三十一页,编辑于2023年,星期五启动子的研究:
(RNA聚合酶保护法)55RNA聚合酶保护区结构基因第十五页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
保守序列
(一致性序列)开始转录TTGACAAACTGT-35
区(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10
区1-30-5010-10-40-205335嘌呤Sextamabox第十六页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
原核生物启动子的序列长约20-200bp不等。E.coli典型的启动子结构(80bp)如下:
TGTTGACATATAAT起始位点…16~19bp……5~8bp…-35序列-10序列AATAAT下降突变TATGTTTATATT上升突变增强子72bp第十七页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
-35序列是RNA聚合酶全酶的识别位点,对全酶有很高的亲和性。如果-35序列发生突变或缺失,将大大降低对全酶的亲和性,即降低RNA聚合酶与启动子的结合速度,但不影响转录起始位点附近DNA双链的解开。
第十八页,共三十一页,编辑于2023年,星期五4.启动子区的识别RAN聚合酶不直接识别碱基对本身,而是通过氢键加以识别RNA聚合酶启动子区DNA二元闭合复合物二元开链复合物三元复合物(DNA、RNA聚合酶、RNA)RNA聚合酶既是双链DNA结合蛋白,也是单链DNA结合蛋白第十九页,共三十一页,编辑于2023年,星期五转录起始转录起始需解决两个问题:
RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域
DNA双链解开,使其中的一条链作为转录的模板第二十页,共三十一页,编辑于2023年,星期五RNA聚合酶与启动子的结合模式图50-90bp/s第二十一页,共三十一页,编辑于2023年,星期五5.原核生物的转录起始
DNA双链解开,形成转录空泡
RNA聚合酶全酶(2)与模板结合
在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应–
5’-pppGpN–OH+ppiRNApol-DNA-pppGpN-OH
pppGNTPpppGpN-OHppi三元复合物:5’-pppG-OH+NTP第二十二页,共三十一页,编辑于2023年,星期五6.真核生物的转录起始也需要RNA聚合酶辨认、结合转录起点上游的DNA序列,生成起始复合物。顺式作用元件
------
真核生物结构基因上游的调控区存在相似或一致性的DNA序列。
第二十三页,共三十一页,编辑于2023年,星期五-GCGC---CAAT---TATA转录起始
Hogness,-25bpTATA盒
-75bp,CAAT盒
-90bp,GC盒
结构基因
增强子
顺式作用元件上游启动子元件也称上游激活序列,第二十四页,共三十一页,编辑于2023年,星期五真核生物启动子对转录的影响将TATA区上游序列称为上游启动子元件UTP,或者上游激活序列TATA区主要作用使转录精确的起始CAAT区和GC区控制转录起始频率第二十五页,共三十一页,编辑于2023年,星期五DTATAABDNATATAFE反式作用因子
------
直接或间接辨认、结合顺式作用元件并影响其功能的蛋白质。
RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子(TF)的参与。RNA聚合酶第二十六页,共三十一页,编辑于2023年,星期五1、下列有关TATA盒(Hognessbox)的叙述,哪个是正确的:A.它位于第一个结构基因处
B.它和RNA聚合酶结合
C.它编码阻遏蛋白
D.它和反密码子结合
B第二十七页,共三十一页,编辑于2023年,星期五
2.转录需要的原料是:dNTPB.dNDPC.dNMPD.NTPE.NMPD第二十八页,共三十一页,编辑于2023年,星期五3、DNA模板链为5’-ATTCAG-3’,其转录产物是:A.5’-GACTTA-3’
B.5’-CTGAAT-3’
C.5’-UAAGUC-3’
D.5’-CUGAAU-3’
D第二十九页,共三十一页,编辑于2023年,星期五4、DNA复制和转录过程有许多相同点,下列描述哪项是错误的?A.转录以DNA一条链为模板,而以DNA两条链为模板进行复制
B.在这两个过程中合成均为5`-3`方向
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