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1、会计学1RNA的生物合成转录药学的生物合成转录药学第一页，编辑于星期日：一点 四十八分。RNA转录转录 生物体以生物体以DNA为模板合成为模板合成RNA的过程的过程 称为称为或基因转录。或基因转录。RNA复制复制 某些某些RNA病毒传递遗传信息的方式病毒传递遗传信息的方式第1页/共28页第二页，编辑于星期日：一点 四十八分。n DNA模板模板n 四种四种NTPn RNA聚合酶聚合酶n 某些蛋白因子某些蛋白因子n 必要的无机离子必要的无机离子第2页/共28页第三页，编辑于星期日：一点 四十八分。不是细胞内不是细胞内DNA全长都转录全长都转录转录时转录时一条一条DNA链起转录生成链起转录生成 ，称
2、，称与其互补的与其互补的DNA链无转录活性称链无转录活性称第3页/共28页第四页，编辑于星期日：一点 四十八分。编码链与编码链与RNA的序列完全相同，只是的序列完全相同，只是T换成换成U第4页/共28页第五页，编辑于星期日：一点 四十八分。 DNA双链中包含许多基因，而各基因的模双链中包含许多基因，而各基因的模板链不全在同一条链上，这种现象称为板链不全在同一条链上，这种现象称为。即：即： （1）DNA双链中一条转录时，另一条链不双链中一条转录时，另一条链不 被转录；被转录； （2）模板链并非永远在同一条链上。）模板链并非永远在同一条链上。 55553333第5页/共28页第六页，编辑于星期日：
3、一点 四十八分。53转录单位转录单位调节组件调节组件结构基因结构基因启动子启动子调节基因调节基因操纵基因操纵基因可转录出可转录出RNA的区段的区段启动子启动子(promotor)： 是转录起始点之前的一段核苷酸序列，是是转录起始点之前的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，又称启动基因。聚合酶识别和结合的部位，又称启动基因。第6页/共28页第七页，编辑于星期日：一点 四十八分。* 原核生物启动子原核生物启动子：-35区区-10区区+1转录方向转录方向终止位点终止位点35* 真核生物启动子真核生物启动子：核心启动子：核心启动子：TATA盒、起始子盒、起始子(initiator)近侧序列
4、元件：近侧序列元件：GC盒、盒、CAAT盒、盒、OCT盒等盒等RNA第7页/共28页第八页，编辑于星期日：一点 四十八分。 即即DNA指导的指导的RNA聚合酶聚合酶 ( DNA directed RNA polymerase, DDRP)（一）（一）RNA转录的化学反应转录的化学反应RNA聚合酶聚合酶第8页/共28页第九页，编辑于星期日：一点 四十八分。（二）（二）RNA聚合酶具有多种功能聚合酶具有多种功能* 53聚合活性聚合活性* 解旋解链酶的活性解旋解链酶的活性使核苷酸通过磷酸二酯键依次聚合使核苷酸通过磷酸二酯键依次聚合将模板将模板DNA链解开一小段（链解开一小段（20个碱基对）个碱基对）
5、-缺乏缺乏35外切酶活性，无校读功能外切酶活性，无校读功能第9页/共28页第十页，编辑于星期日：一点 四十八分。全酶：全酶：五个亚基（五个亚基（）组成组成 称为称为核心酶核心酶 参与参与RNA链的链的延长延长称为称为起始因子起始因子 辨认启动子，协助转录辨认启动子，协助转录起始起始 （三）原核生物的（三）原核生物的RNA聚合酶聚合酶第10页/共28页第十一页，编辑于星期日：一点 四十八分。参与核心酶的组装参与核心酶的组装抑制抑制原核生物原核生物转录：转录： 与与 亚基非共价结合，阻止第一个亚基非共价结合，阻止第一个NTP的进入的进入结合底物并催化形成磷酸二酯键结合底物并催化形成磷酸二酯键催化活
6、催化活性中心性中心第11页/共28页第十二页，编辑于星期日：一点 四十八分。（hnRNA) RNA聚合酶聚合酶I、II、III （四）真核生物的（四）真核生物的RNA聚合酶聚合酶第12页/共28页第十三页，编辑于星期日：一点 四十八分。三个阶段：三个阶段： 起始起始 延长延长 终止终止以原核生物为例：以原核生物为例：第13页/共28页第十四页，编辑于星期日：一点 四十八分。辨认启动子并与辨认启动子并与结合为结合为识别转录起始点识别转录起始点RNA聚合酶将聚合酶将DNA局部解链局部解链17bp，第14页/共28页第十五页，编辑于星期日：一点 四十八分。 起始点，起始点，RNA聚合酶催化聚合酶催化
7、2个个NTP按碱基按碱基 配对原则以氢键结合于配对原则以氢键结合于DNA模板，模板，生成生成 第第1个磷酸二酯键个磷酸二酯键通常转录开始即通常转录开始即5端是端是pppA或或pppGRNA聚合酶全酶聚合酶全酶-DNA-pppGpN-OH-3 称为转录起始复合物称为转录起始复合物 转录起始转录起始不需要引物不需要引物转录开始后，转录开始后， 因子脱落并可反复利用因子脱落并可反复利用第15页/共28页第十六页，编辑于星期日：一点 四十八分。 由核心酶催化由核心酶催化RNA链延长链延长方向方向5 3 核心酶核心酶第16页/共28页第十七页，编辑于星期日：一点 四十八分。原核生物转录终止方式：原核生物
8、转录终止方式：1、不依赖、不依赖 因子的终止因子的终止富含富含CG的发夹结构的发夹结构(terminaor)终点的寡聚终点的寡聚U第17页/共28页第十八页，编辑于星期日：一点 四十八分。* 六聚体，六聚体，50kD，有依赖，有依赖RNA的的ATP酶活性，酶活性， 是一种是一种RNA-DNA解旋酶。解旋酶。 * 识别识别新生新生RNA链链上的终止信号，使上的终止信号，使RNA-DNA 双螺旋解开，释放双螺旋解开，释放RNA，并和，并和RNA聚合酶一聚合酶一 起脱落。起脱落。2、依赖、依赖 因子的终止因子的终止（终止因子，（终止因子，termination factor）第18页/共28页第十九
9、页，编辑于星期日：一点 四十八分。第19页/共28页第二十页，编辑于星期日：一点 四十八分。有核，断裂基因，需加工，有核，断裂基因，需加工， 才成为有生物功能的才成为有生物功能的RNA， 即即RNA的成熟过程。的成熟过程。无核，连续基因，很少加工无核，连续基因，很少加工转录产物在原核和真核生物的去路：转录产物在原核和真核生物的去路：第20页/共28页第二十一页，编辑于星期日：一点 四十八分。一、信使一、信使RNA(mRNA)的加工的加工真核细胞的真核细胞的 mRNA是由其前体是由其前体hnRNA加工而成加工而成1、(splicing) *剪内含子，接外显子剪内含子，接外显子 *选择性剪接产物不
10、同选择性剪接产物不同2、 3、4、碱基的修饰、碱基的修饰5、RNA的编辑与的编辑与RNA沉默沉默第21页/共28页第二十二页，编辑于星期日：一点 四十八分。二、转运二、转运RNA(tRNA)的加工的加工1、切去、切去5端部分核苷酸端部分核苷酸2、切去、切去3端几个核苷酸，加入端几个核苷酸，加入末端末端3、含多个、含多个tRNA 前体的剪切前体的剪切4、碱基的修饰、碱基的修饰第22页/共28页第二十三页，编辑于星期日：一点 四十八分。三、核蛋白体三、核蛋白体RNA(rRNA)的加工的加工1、rRNA的剪切的剪切2、碱基的修饰、碱基的修饰第23页/共28页第二十四页，编辑于星期日：一点 四十八分。
11、第四节第四节 核酶核酶具有催化功能的具有催化功能的RNA1982年，美，年，美，Thomas Cech，四膜虫的四膜虫的rRNA存在自我剪接存在自我剪接* 核酶：核酶：具有催化功能的具有催化功能的RNA（ribozyme)。* 核酶发现的意义：（自学）核酶发现的意义：（自学）第24页/共28页第二十五页，编辑于星期日：一点 四十八分。十一章作业十一章作业一、简答一、简答 1、简述、简述mRNA转录后加工的方式。转录后加工的方式。 2、简述何为模板链和编码链？、简述何为模板链和编码链？二、论述二、论述 从模板、原料、产物、碱基配对、聚合酶从模板、原料、产物、碱基配对、聚合酶 等方面列表比较复制和
12、转录的异同点。等方面列表比较复制和转录的异同点。第25页/共28页第二十六页，编辑于星期日：一点 四十八分。复复 制制转转 录录原料原料dNTP(N=A.T.C.G)dNTP(N=A.T.C.G)NTP(N=A.U.C.G)NTP(N=A.U.C.G)模板模板DNADNA双链双链DNADNA的一条链的一条链产物产物DNADNA三种三种RNARNA方向方向55端端33端端55端端33端端方式方式半保留复制半保留复制不对称转录不对称转录配对配对A-T;C-GA-T;C-GA-U;T-A;C-GA-U;T-A;C-G主要主要酶及酶及因子因子DDDP,DDDP,拓扑异构酶，拓扑异构酶，解链酶，引物酶，
13、解链酶，引物酶， DNADNA连接酶，连接酶，SSBSSBDDRP,DDRP,因子等因子等产物产物加工加工无无剪接、修饰等剪接、修饰等第26页/共28页第二十七页，编辑于星期日：一点 四十八分。1、转录的模板、转录的模板2、原核生物的、原核生物的RNA聚聚合酶的组成及主要作用合酶的组成及主要作用3、转录延伸的方向、转录延伸的方向4、转录终止的方式、转录终止的方式掌握内容掌握内容1、原核生物的启动子、原核生物的启动子2、参与转录的体系、参与转录的体系3、不对称转录概念、不对称转录概念4、模板链与编码链概念、模板链与编码链概念5、转录后的加工、转录后的加工 熟悉内容熟悉内容第27页/共28页第二十八页，编辑于星期日：一点 四十八分。
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