分子生物学课件_第三章-生物信息传递(上).ppt

第三章 生物信息的传递（上） ——从DNA到RNA ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 一、基本概念 生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。 参与转录的物质 原料: 4种核糖核苷三磷酸NTPs (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板:DNA 酶: RNA聚合酶 其他蛋白质因子 无论在原核还是真核细胞中，RNA链的合成都具有以下几个特点： RNA按5’→3’方向合成 以DNA双链中的反义链为模板 不需要引物参与 合成的RNA有与DNA编码链相同的序列（T-U） 转录的不对称性： 在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 二、参与转录起始的关键酶与元件转录机器（p69）即是转录复合物，其最核心成分是RNA聚合酶。 （一） RNA聚合酶 全酶=核心酶+ σ亚基 （大肠杆菌为例） 大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析 ● 真核生物RNA聚合酶 RNA polymerase II (RNA 聚合酶II） 转录因子（transcription factor) 除RNA聚合酶外，真核生物转录还需要至少7种辅助因子参与。这些蛋白辅助因子统称转录因子（TF) 全酶=核心酶+ σ因子 （二） 启动子(promoter) 几个基本概念 终止子 : DNA分子中终止转录的核苷酸序列 转录单元：一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。 转录起始位点：与新生RNA链第一个核甘酸相对应DNA链上的碱基。通常为一个嘌呤。 典型启动子的结构 -35 -10 转录起点 TTGACA 16-19bp TATAAT 5-9bp 真核生物启动子的结构 1、核心启动子 ●定义：指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区 2、上游启动子元件 ●将TATA区上游的保守序列称为UPE。 包括CAAT盒（CCAAT）和GC盒（GGGCGG）等 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 三、转录的基本过程 4、转录终止 1. 不依赖于ρ因子的终止 此类终止反应中，无任何其它因子参与。 模板DNA中存在终止转录的特殊信号——终止子，又称内在终止子（intrinsic termation） 不依赖?因子的终止（p91） 终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，RNA形成发夹结构； 终止效率与GC二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度 效率 依赖?因子的终止有些终止点的DNA序列缺乏共性，不能诱导转录的自发终止，需要ρ因子的参与。 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 四、转录后加工 5’端加帽 3’端加尾 RNA的剪接 RNA的编辑 ◆ 5’端终端总是一个在mRNA转录后加上去的7-甲基鸟苷。 ◆ 这个反应非常快，mRNA几乎一诞生就戴上了帽子 帽子结构功能： ①能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖体的结合； ②m7Gppp结构能有效地封闭mRNA 5’末端，以保护mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的稳定。 2、3’端加尾 Poly A尾巴的功能： Poly A是mRNA进入胞质必需的形式，提高了mRNA在细胞质中的稳定性。 3、RNA的剪接 内含子（Intron）是一个基因中非编码DNA片段，它分开相邻的外显子。DNA上的内含子会被转录到前体RNA中，但RNA上的内含子会在RNA离开细胞核进行转译前被剪除。 外显子 (Exon) 是真核生物基因的一部分，它在成熟mRNA剪接 (Splicing)后仍会被保存下来，。 所有的外显子一同组成了遗传信息，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。 参与RNA剪接的物质： snRNA（核内小分子RNA）：如U1，U2，U3，U4，U5和U6 snRNP（与snRNA结合的核蛋白） 内含子的5‘和3’端分别与不同snRNP和s