RNA的生物合成、轉(zhuǎn)錄后加工和調(diào)節(jié)

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1、細(xì)胞與分子生物學(xué)暨南大學(xué)藥學(xué)院1內(nèi)容第四篇遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞和調(diào)控16章DNA的復(fù)制及損傷修復(fù)17章RNA的生物合成、轉(zhuǎn)錄后加工和調(diào)節(jié)18章蛋白質(zhì)的生物合成及其加工修飾19章基因表達(dá)的調(diào)控20章重組DNA技術(shù)21章基因診斷與基因治療暨南大學(xué)藥學(xué)院217章RNA的生物合成、轉(zhuǎn)錄后加工和調(diào)節(jié)暨南大學(xué)藥學(xué)院3第一節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)錄是以DNA單鏈為模板，NTP為原料，在DNA依賴(lài)的RNA聚合酶催化下合成RNA鏈的過(guò)程。DNA上的轉(zhuǎn)錄區(qū)域稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄單位轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一階段也是基因調(diào)節(jié)的主要階段。暨南大學(xué)藥學(xué)院4轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同相同差異轉(zhuǎn)錄復(fù)制模版DNA一條鏈2條原料核苷三磷酸NTPdNTP堿基

2、配對(duì)遵從堿基配對(duì)A-U,G-C,T-A聚合酶依賴(lài)DNA的酶RNA聚合酶DNA聚合酶產(chǎn)物多核苷酸鏈RNA雙鏈DNA特點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄半保留半不連續(xù)暨南大學(xué)藥學(xué)院5結(jié)構(gòu)基因DNA分子中編碼RNA的區(qū)段模板鏈WatsonW鏈負(fù)鏈編碼鏈CrickC鏈正鏈不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄不同基因的模板鏈核編碼鏈并不是固定在某一條鏈上。暨南大學(xué)藥學(xué)院6RNA聚合酶特點(diǎn)：①以核糖核苷三磷酸（rNTP）為底物；②以DNA為模板；③按5′→3′方向合成；④無(wú)需引物的存在能單獨(dú)起始鏈的合成；⑤合成時(shí)，第一個(gè)引入的NTP是以三磷酸形式存在；⑥在體內(nèi)DNA雙鏈中僅一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板；⑦RNA的序列和模板是互補(bǔ)的；⑧RNA聚合酶無(wú)校正能力。原

3、核生物的RNA聚合酶細(xì)菌中只有一種真核生物的RNA聚合酶真核生物有三類(lèi)不同的第二節(jié)RNA聚合酶暨南大學(xué)藥學(xué)院7RNA的酶促合成暨南大學(xué)藥學(xué)院8一、原核生物的RNA聚合酶大腸桿菌RNA聚合酶的組成450kd，5個(gè)亞基2個(gè)Alpha亞基參與全酶的組裝及識(shí)別啟動(dòng)子Β亞基與NTP及新生鏈結(jié)合Β’亞基與模板DNA結(jié)合σ亞基辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，延伸階段與核心酶分離，一種轉(zhuǎn)錄輔助因子暨南大學(xué)藥學(xué)院9σ因子原核只有一種RNA聚合酶，但有多種σ因子在不同的條件下被表達(dá)，并與相應(yīng)啟動(dòng)子結(jié)合基因啟動(dòng)子－35和－10區(qū)的保守序列是其識(shí)別位點(diǎn)暨南大學(xué)藥學(xué)院10RNApolymeraseinprok.δβααβ’CoreEn

4、zymeHoloEnzymeforelongationforinitiation依靠靜電作用力依靠空間結(jié)構(gòu)非專(zhuān)一性與DNA結(jié)合專(zhuān)一性與DNA結(jié)合結(jié)合常數(shù)；1011/mol結(jié)合常數(shù)；1014/mol半衰期；60’衰期；數(shù)小時(shí)cover60bpδβααβ’暨南大學(xué)藥學(xué)院11基因產(chǎn)物功能E.coliRNAPol的結(jié)構(gòu)和功能rpoA2α亞基(每個(gè)40kD)酶的連接，裝配啟動(dòng)子的識(shí)別結(jié)合某些活化因子rpoBβ亞基(160kD)rpoCβ′亞基(160kD)rpoDσ亞基(32～90kD)和底物結(jié)合催化核心和模板結(jié)合和啟動(dòng)子結(jié)合識(shí)別模板鏈暨南大學(xué)藥學(xué)院12原核生物RNApol(Core)的結(jié)構(gòu)與功能Enz

5、ymeMovementDNAcodingstrand(β’)Rewindingpoint(α)Unwindingpoint(α)RNAbindingsiteRNA/DNAhybrid(β)DNAtemplatestrandHoloEnzyme使DNA形成10-17bp的解鏈區(qū)暨南大學(xué)藥學(xué)院13RNA聚合酶需執(zhí)行多功能：①識(shí)別DNA雙鏈上的啟動(dòng)子；②使DNA在啟動(dòng)子處解鏈成單鏈；③通過(guò)閱讀啟動(dòng)子序列，RNA聚合酶確定它自己的轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈；④最后當(dāng)它達(dá)到終止子時(shí)，通過(guò)識(shí)別停止轉(zhuǎn)錄暨南大學(xué)藥學(xué)院14二、真核生物的RNA聚合酶已發(fā)現(xiàn)有3種對(duì)抑制劑鵝膏覃堿的敏感性有差異轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不同暨南大學(xué)藥學(xué)院15

6、轉(zhuǎn)錄何處開(kāi)始？？？？啟動(dòng)子DNA模板上被RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的區(qū)段。原核生物啟動(dòng)子真核生物啟動(dòng)子第三節(jié)與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的DNA結(jié)構(gòu)暨南大學(xué)藥學(xué)院16一、原核生物啟動(dòng)子研究方法足跡法p340起始點(diǎn)AorG－10區(qū)一致序列TATAATpribnowbox－35區(qū)一致序列TTGACAσ因子識(shí)別位點(diǎn)，全酶結(jié)合于此，Sextamabox－10～－35區(qū)間隔序列長(zhǎng)短比序列重要暨南大學(xué)藥學(xué)院17大腸桿菌啟動(dòng)子的保守序列暨南大學(xué)藥學(xué)院18RNA聚合酶I的啟動(dòng)子rRNA45sRNA，再加工成5.8s,18s,28srRNA，啟動(dòng)子由核心啟動(dòng)子和上游的調(diào)控元件組成二、真核生物啟動(dòng)子暨南大學(xué)藥學(xué)院19

7、RNA聚合酶II的啟動(dòng)子有3處順式作用元件－90的GC盒，－70的CAAT盒，－30處的TATA盒轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)與原核生物相似，大多為A或GmRNA，種類(lèi)繁雜，啟動(dòng)子多樣性，還發(fā)現(xiàn)其它的相關(guān)元件。各種元件有不同的組合。II是最活躍的聚合酶。暨南大學(xué)藥學(xué)院20真核RNA聚合酶II啟動(dòng)子和增強(qiáng)子通過(guò)蛋白質(zhì)的介導(dǎo)互相結(jié)合，形成環(huán)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄暨南大學(xué)藥學(xué)院21真核啟動(dòng)子含有的各種元件和分布暨南大學(xué)藥學(xué)院22RNA