第五章转录讲课.ppt

四膜虫rRNA内含子的二级结构 四膜虫rRNA的剪接采用自我剪接（核酶）方式。 rRNA前体（35S）, 内含子（9S）414核苷酸 5′-端核苷酸序列 目前研究最多的核酶是 小分子RNA核酸内切酶家族: 锤头核酶, 发夹核酶,丁肝病毒等. 核酶的结构特点： 通常由60个核苷酸左右组成， 底物部分：含有GU序列 催化部分：锤头结构, 3个茎, 1-3个环 保守序列：13个碱基 人工设计的核酶 黄线表示合成的核酸分子 细线表示天然的核酸分子 X 表示一致性序列 箭头表示切断点 核酶研究的意义 核酶的发现（Cech和Altman）1989诺贝尔化学奖； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶 。 对解决早期进化和生命起源具有革命性意义。 酶的制造需要基因和RNA指导，而基因和RNA的合成也需要酶，那么RNA DNA和酶（蛋白质）首先产生的是什么？没有基因编码的酶如何产生？没有酶组装和控制的基因如何产生？一旦当人们接受：RNA是早期的催化分子而不是蛋白质。那么RNA既可以作为早期的催化分子，又可以形成基因。RNA可以拼接，催化，复制，并且在没有酶（蛋白质）存在时影响蛋白质的合成，蛋白质的合成后，由于它的有效催化性取代RNA作为主要的酶。 RNA可以作为复制的模板，和酶，指导DNA的合成，由于DNA的稳定性，DNA作为遗传信息的载体取代RNA 澳大利亚Adelaide大学Symons实验室： 人工合成一个13寡聚核糖核苷酸 一个天然41寡聚核苷酸（类病毒RNA） 在体外实验中可以形成锤头结构 天然的41寡聚核苷酸水解：9，32个核苷酸两片段 已合成切割H-ras肿瘤基因的核酶， 通过电穿孔的方法导入人黑色素瘤细胞， 可以改变肿瘤的表型。 建立切割HIV-1病毒RNA核酶的细胞模型。 六. mRNA的编辑(mRNA editing) mRNA转录后出现核苷酸的替换，插入或缺失，改变DNA模板来源的遗传信息，翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。 RNA编辑的生物学意义： 1、扩充遗传信息 产生多种表达产物，产生多种生物学效应，产生功能用途的分化。 DNA上的基因数要比表达的蛋白质种类少。估计10万个基因，实际3万个基因。 2、校正作用 3、调控翻译 通过编辑可以引入或去除起始密码子或终止密码子 谢谢大家！ AATAAA 切离加尾 转录终止点 修饰点 转录起始点 -25bpTATA盒 CAAT盒 GC盒 增强子 外显子 翻译起始点 内含子 OCT-1 OCT-1：ATTTGCAT八聚体 顺式作用元件 D TATA A B DNA TATA F E 2、 RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子( TF )的参与。 RNA聚合酶 转录因子(TF)：能与顺式作用原件识别、结合，调节真核基因转录的蛋白质，称为转录调节因子，简称转录因子，也称反式作用因子。 参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ TBP：TATA binding protein, TATA结合蛋白 TAF: TBP associated factor, TBP辅因子,不同基因TAF不同 CTD: RNA-polⅡ大亚基羧基末端结构域 3. 转录起始前复合物 (pre-initiation complex, PIC) 真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结合，而需依靠众多的转录因子。 POL-Ⅱ TFⅡF ⅡA ⅡB 由RNA-Pol Ⅱ催化转录的PIC POL-Ⅱ TFⅡF ⅡH ⅡE TBP TAF TFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合物 TATA ⅡA ⅡB TAF ⅡH ⅡE CTD- P PIC组装完成，TFⅡH使CTD磷酸化 （二）转录延长 RNA-pol前移,核小体移位和解聚现象。 与原核生物大致相似， 没有转录与翻译同步的现象。 RNA-Pol RNA-Pol RNA-Pol 核小体 转录延长中的核小体移位 转录方向 （三）转录终止 —— 和转录后修饰密切相关。 转录终止修饰点: DNA读码框架下游的一组AATAAA和GT共同序列, 参与转录终止过程, 这些序列称之。 5’ ------AAUAAA- 5’ ------AAUAAA-- Poly (A) mRNA 核酸酶 -GUGUGUG AATAAA GTGTGTG 转录终止的修饰点 5’ 5’ 3’ 3’ RNA-pol 3?加尾 五、RNA生物合成抑制剂 定义：能阻断、抑制或干扰RNA的代谢过程，最终抑制转录的一类化合物，称RNA生物合成抑制剂。 分类： 按照抑制剂作用性质的不同可分为三类 第一类是嘌