《核酸的合成RNA》PPT課件

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1、RNA的生物合成(轉(zhuǎn)錄)1在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA鏈為模板合成RNA，從而將DNA所攜帶的遺傳信息傳遞給RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。經(jīng)轉(zhuǎn)錄生成的RNA有多種，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和HnRNA等。轉(zhuǎn)錄RNADNA2復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別3第1節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄合成的特點Section1CharactersofRNABiosynthesis4轉(zhuǎn)錄(transcription)的不對稱性就是指以雙鏈DNA中的一條鏈作為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，從而將遺傳信息由DNA傳遞給RNA。對于不同的基因來說，其轉(zhuǎn)錄信息可以存在于兩條不同的DNA鏈上。一、轉(zhuǎn)錄的不對稱性5能

2、夠轉(zhuǎn)錄RNA的那條DNA鏈稱為模板鏈(templatestrand)，也稱作有意義鏈或Watson鏈。而與之互補(bǔ)的另一條DNA鏈稱為編碼鏈(codingstrand)，也稱為反義鏈或Crick鏈。模板鏈編碼鏈5’5’3’3’5’5’65?3?3?5?模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向模板鏈和編碼鏈的相對性75′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′編碼鏈模板鏈mRNA5′···GCAGUACAUGUC···3′轉(zhuǎn)錄N······Ala·Val·His·Val······C蛋白質(zhì)翻譯模板鏈、編碼鏈與轉(zhuǎn)錄及翻譯的關(guān)系8

3、RNA轉(zhuǎn)錄合成時，以DNA作為模板，在RNA聚合酶的催化下，連續(xù)合成一段RNA鏈，各條RNA鏈之間無需再進(jìn)行連接。二、轉(zhuǎn)錄的連續(xù)性9RNA轉(zhuǎn)錄合成時，只能向一個方向進(jìn)行聚合，所依賴的模板DNA鏈的方向為3'→5'，而RNA鏈的合成方向為5'→3'。三、轉(zhuǎn)錄的單向性10RNA轉(zhuǎn)錄合成時，只能以DNA分子中的某一段作為模板，故存在特定的起始位點和特定的終止位點。特定起始點和特定終止點之間的DNA鏈構(gòu)成一個轉(zhuǎn)錄單位，通常由轉(zhuǎn)錄區(qū)和有關(guān)的調(diào)節(jié)順序構(gòu)成。四、有特定的起始和終止位點11第2節(jié)參與轉(zhuǎn)錄合成的酶和蛋白因子Section2EnzymesandProteinFactor

4、sforRNABiosynthesis12原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:單鏈DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白質(zhì)因子參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)：13這是一種不同于引物酶的依賴DNA的RNA聚合酶（DDRP）。該酶在單鏈DNA模板以及四種核糖核苷酸存在的條件下，不需要引物，即可從5'→3'聚合RNA。一、RNA聚合酶（DDRP）14原核生物中的RNA聚合酶全酶由五個亞基構(gòu)成，即?2??'?。?亞基與轉(zhuǎn)錄起始點的識別有關(guān)，在轉(zhuǎn)錄合成開始后被釋放；余下的部分（?2??'）被稱為核心酶，與RNA鏈的聚合有關(guān)。（一）原核生物

5、的RNA聚合酶15核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)???????????原核生物RNA聚合酶的全酶和核心酶16原核生物RNA聚合酶亞基的功能17真核生物中的RNA聚合酶可按其對?-鵝膏蕈堿的敏感性而分為三種，它們均由10～12個大小不同的亞基所組成，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其功能也不同。（二）真核生物的RNA聚合酶18RNA聚合酶Ⅱ的分子結(jié)構(gòu)19酵母RNA聚合酶Ⅰ和Ⅱ的電子晶體圖20在真核生物中，轉(zhuǎn)錄的起始過程較為復(fù)雜?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種蛋白因子與RNA轉(zhuǎn)錄合成有關(guān)，這些蛋白因子被統(tǒng)稱為反式作用因子(trans-actingfactor)。在反式作用因子

6、中，直接或間接參與轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的形成的蛋白因子被稱為轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionalfactor,TF)。不同的RNA聚合酶存在相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子，如與RNA聚合酶Ⅱ相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子包括TFⅡA，TFⅡB，TFⅡD，TFⅡE，TFⅡF，TFⅡH等。二、轉(zhuǎn)錄因子21真核生物RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子及其功能22原核生物中的終止因子ρ蛋白是一種六聚體的蛋白質(zhì)，亞基的分子量為50kd。該蛋白因子能識別轉(zhuǎn)錄終止信號，并與RNA緊密結(jié)合，導(dǎo)致RNA的釋放。三、終止因子23第3節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄合成的過程Section3TheProcessofRNABiosynthesis24（一）

7、轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個問題：RNA聚合酶必須準(zhǔn)確地結(jié)合在轉(zhuǎn)錄模板的起始區(qū)域。DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。一、原核生物的轉(zhuǎn)錄過程25原核生物一個轉(zhuǎn)錄區(qū)段可視為一個轉(zhuǎn)錄單位，稱為操縱子(operon)，包括若干個結(jié)構(gòu)基因及其上游(upstream)的調(diào)控序列。DNA分子上參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的序列統(tǒng)稱為順式作用元件（cis-actingelement）。1.模板與酶的辨認(rèn)識別：5?3?3?5?結(jié)構(gòu)基因調(diào)控序列RNA-pol26原核生物轉(zhuǎn)錄起始時，首先由RNA聚合酶中的?因子識別轉(zhuǎn)錄起始點，并促使核心酶結(jié)合形成全酶復(fù)合物。RNA的合成不需要引物。體外實驗