分子生物学生物信息的传递(上)

当前第1页\共有29页\编于星期五\17点转录通论一.RNA转录的一般过程

1.模板识别2.转录起始3.通过启动子4.转录的延伸5.终止二.转录的原料:1.RNA聚合酶;2.双链DNA模板;3.NTPs;4.辅助因子三.转录的方向:5’3’四.转录中模板上的信号:(保守序列)启动子(promotor),终止子(terminator)调控序列(操纵子operator,增强子enhancer)五.不对称转录当前第2页\共有29页\编于星期五\17点当前第3页\共有29页\编于星期五\17点一.原核生物转录的特点

RNA聚合酶(2’):全酶=核心酶+提高酶与启动子序列的亲和力(103),降低与非特异序列的亲和力(104),当前第4页\共有29页\编于星期五\17点注意点1.原核生物mRNA,tRNA,rRNA都由同一种RNA聚合酶转录(真核生物是3种);2.提高酶与启动子序列的亲和力(103),降低与非特异序列的亲和力(104),是核心酶的别构效应物.3.不同的识别不同的启动子序列;4.参与模板识别和转录起始;5.核心酶负责转录的延伸.当前第5页\共有29页\编于星期五\17点启动子（promoter）碱基定位::转录的起点为+1,下游方向依次为+2,+3----;上游方向依次-1,-2,-3-+1一般为A(mRNA转录起始点)两段保守序列:-10box(Pribnowbox),-35box-10box与-35box的最佳距离为171bp越接近保守序列,起动子越强(下调突变,上调突变）.当前第6页\共有29页\编于星期五\17点强启动子还有一些额外的元件，如E.coli编码rRNA的rrngene中的UPelement（上游元件），可提高表达数十倍当前第7页\共有29页\编于星期五\17点延伸（elongation）核心酶起极其重要的作用，亚基参与转录出的RNA的磷酸二酯键的形成.当前第8页\共有29页\编于星期五\17点转录终止(终止子)(1)不依赖于因子的终止强终止子=“一段反向互补序列“+“一段富含T的区域”(2)依赖于因子的终止.;弱终止子=“一段反向互补序列“当前第9页\共有29页\编于星期五\17点不依赖于因子的终止依赖于因子的终止当前第10页\共有29页\编于星期五\17点二.真核生物mRNA转录RNA聚合酶IIII类启动子:当前第11页\共有29页\编于星期五\17点增强子(沉默子)无方向,位置,距离的限制具有组织特异性有时两者可相互转换.不属于启动子能调节基因的转录起动子,增强子与沉默子都属于顺式作用元件.当前第12页\共有29页\编于星期五\17点SV40virusearlycontrolregionEnhancerGCboxes当前第13页\共有29页\编于星期五\17点真核生物的转录因子起始,延伸,终止都需要因子的帮助.(与原核转录的区别)分为:(1)通用转录因子-------都需要(2)基因特异转录因子-----调控当前第14页\共有29页\编于星期五\17点转录起始当前第15页\共有29页\编于星期五\17点转录终止没有明确的终止子,但有终止信号转录会在AATAAA下游0.5-2kb处终止(AATAAA下游15-30bp加PolyA)当前第16页\共有29页\编于星期五\17点前体mRNA的加工(时序性)(1)5′加帽(转录早期进行30nt)(2)3′加尾(前体mRNA加polyA)(3)切除内含子(4)编辑和修饰

当前第17页\共有29页\编于星期五\17点5’cap的特殊结构和功能3’m7GpppNmNm-----3’

(G的方向与N的方向相反,通过5’-5’相连)功能:

(1)

保护mRNA(2)提高翻译能力（效率）(3)有利于mRNA在细胞内的运输（运出细胞核）(4)使mRNA前体的能正确剪接(第一个内含子)当前第18页\共有29页\编于星期五\17点当前第19页\共有29页\编于星期五\17点当前第20页\共有29页\编于星期五\17点poly(A)的功能(1)保护mRNA：延长其寿命（半衰期）(2)提高mRNA的翻译能力：能与poly(A)结合蛋白结合，促进翻译，促进mRNA与核糖体结合(3)poly(A)能促进最后一个内含子的剪接当前第21页\共有29页\编于星期五\17点(3)RNA剪接（RNAsplicing）剪接信号(属于内含子的边界)

主要:GU---AG(剪切体)次要:AU---AC//自我剪切的I,II内含子剪接体:snRNAs(核小分子RNA)参与当前第22页\共有29页\编于星期五\17点当前第23页\共有29页\编于星期五\17点特殊剪接方式选择性剪接:

一个基因转录出来的RNA前体，通过不同的剪接方式（选择不同的外显子）而形成不同的成熟mRNA，产生不同的蛋白质[组成型剪接-----非特异的、默认的、唯一的剪接方式]反式剪接:

参与剪接的外显子并不在同一个基因中（即在不同的RNA分子中）[顺式剪接-----所有参与剪接的外显子都在同一个基因中（同一个RNA分子中）]当前第24页\共有29页\编于星期五\17点123456AATAAAATAA1234456321Calcitonin(thyoidcell甲状腺)CGRP(brain)当前第25页\共有29页\编于星期五\17点选择性剪接的功能通过选择性剪接，可对基因的表达起一定的调控作用，因此选择性剪接常用于在不同的组织或发育时期产生组织特异或调控发育的蛋白质;eg.膜结合抗体和分泌型抗体的转换.当前第26页\共有29页\编于星期五\17点反式剪接的机制Y形中间产物当前第27页\共有29页\编于星期五\17点(4)RNA编辑在特定位点:改变,插入,删除核苷酸.在转录后进行，沿3’5’方向进行;由gRNA（guideRNA，向导RNA）指导进行;因是RNA—RNA,存在G-U配对.当前第28页\共有29页\编于星期五\17点Com