生物化学课件：RNA合成

一.转录的基本特征真核生物：细胞核

rRNA——核仁中

mRNA、tRNA——核质中原核生物：细胞质的核质区1.转录的部位一.转录的基本特征2.转录的反应n1ATPn2GTPn3CTPn4UTPRNA聚合酶(DNA模板)RNA＋(n1+n2+n3+n4)PPi一.转录的基本特征以DNA链作为模板RNA链的延长方向也是5′→3′RNA链合成的起始不需要引物每次被转录的DNA只是一个区段，而且是其中的一条链3.转录的方式一.转录的基本特征3.转录的方式sensestrandantisensestrand一.转录的基本特征3.转录的方式注意：对于整个DNA双链，每条链上有的区段用作有义链，有的区段用作反义链。二.原核生物参与转录的酶细菌中负责mRNA、rRNA和tRNA链的合成的酶只有一种：RNA聚合酶1.亚基组成a2bb’

s

=a2bb’

+s全酶核心酶s因子二.原核生物参与转录的酶+HoloEnzyme

bb’asasCoreEnzymebb’aa一.RNA聚合酶2.亚基组成3.各亚基的主要功能s因子全酶中的s因子能识别启动子a亚基参与酶的聚合、DNA的解链等bb'

亚基催化RNA的合成二.原核生物参与转录的酶三.转录的过程●

启动子(promoter)：DNA上的特殊序列，是转录的起始信号●

终止子(terminator)：DNA上特殊序列，是转录的终止信号●

转录单位(transcriptionalunit)：从启动子到终止子的区段●

转录原点记为+1，其上游记为负值，下游记为正值+1-10

+10upstreamstartpointdownstream几个概念1.转录的启动转录是由RNA聚合酶全酶结合于启动子而被启动的。启动子不被转录。s因子能识别启动子（位于有义链上）。三.转录的过程2.转录的起始由全酶在启动子附近将DNA局部解链。第一个NTP(常常是GTP或ATP)结合到全酶上，形成“启动子-全酶-NTP”三元复合物。第二个nt进入，连结到第一个nt的3'-OH上，形成了第一个磷酸二酯键。s因子从全酶上掉下，又去结合其它的核心酶。三.转录的过程3.链的延伸当s因子从核心酶上脱落后，核心酶与DNA链的结合变得疏松，可以在模板链上滑动，方向为DNA模板链的3′→5′。三.转录的过程

DNA上的解螺旋区保持约17个碱基对的长度。随着核心酶的移动，杂交区也往前延伸，随着DNA双螺旋的回复，RNA链逐渐被置换出来。三.转录的过程3.链的延伸RNA-DNA杂交区刚合成出来的RNA链与解开的DNA模板链之间可形成一小段RNA-DNA杂交区。核心酶能识别终止子，停止转录。

这一过程有时需要一种蛋白质——r因子的帮助（当终止信号较弱时）；有时不需要（当终止信号较强时）。核心酶释放出RNA，自己也离开DNA。DNA上的解链区重新形成双螺旋。三.转录的过程4.转录的终止四.真核生物的转录1.真核RNA聚合酶酶位置产物-amanitinRNAPolI核仁45SrRNA不敏感RNAPolII核质mRNA前体敏感RNAPolIII核质tRNA、5SRNA等介于I、II间四.真核生物的转录2.真核启动子TATA框-25bp处帮助识别转录起始点CAAT框-75bp处决定起始频率四.真核生物的转录3.增强子位于转录起始点上游，又称上游激活序列，它通过启动子来增强转录效率。四.真核生物的转录4.转录因子真核生物的基因转录需要一系列转录因子的参与，即聚合酶必须在特定的转录因子参与下起始转录。五.真核转录后加工pre-RNAcappingtailingsplicingmethylationediting

matureRNA

五.真核转录后加工1.mRNA前体的加工5’pppXpY---------------------(30Nt)-3’(pre--RNA)

pippXpY-----

GTPSAMppXpYp-----------

GpppXpYp----------------RNAguanylyl

transferaseRNAG-7-methyltransferaseSAH

ppiGpm7Nt-phosphohydrolasecapping五.真核转录后加工1.mRNA前体的加工真核mRNA存在加尾信号AAUAA

tailing需要特异核酸内切酶多聚A聚合酶

ATP等参与五.真核转录后加工1.mRNA前体的加工真核mRNA在非编码区有一些甲基化核苷酸。甲基化RNA编辑核苷酸的插入、删除或取代。去除内含子序列五.真核转录后加工2.tRNA前体的加工从5′，3′端切除多余的核苷酸去除内含子而进行剪接3′端添加CCA（核苷酸残基转移酶）核苷酸的修饰五.转录后加工3.rRNA前体的加工多拷贝；每一个基因内含有3-4段rRNA的编码区；间隔区有些无转录功能，有的编码tRNA。rRNA基因的特点五.转录后加工3.rRNA前体的加工原核生物：30SrRNA核酸酶16St