第五章RNA的生物合成.ppt.ppt

第五章 RNA生物合成与加工 ; RNA合成的两种方式： 1、 DNA指导的 RNA合成。 2、 RNA指导的 RNA合成。;第一节 转录作用 一、转录作用及特点 由DNA指导的RNA合成， DNA以碱基互补原则，决定合成RNA的全部碱基成分及排列顺序，将DNA模板上的遗传信息传递到RNA分子的过程为转录作用。 1、反应体系： DNA模板，NTP，酶，Mg2+，Mn2+，连接方式-- 3’ , 5’磷酸二酯键。;2、转录特点： ?不对称转录（asymmetric transcription） DNA片段转录时，双链DNA中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录。 模板链及反意义链：（template strand） 指导RNA合成的DNA模板链。 编码链及有意义链：（coding strand） 不作为转录的另一条DNA链。;由于基因分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链。 ?原料：四种磷酸核苷NTP，DNA中的A在RNA中变为U ?合成过程是连续的，方向： 5’?3’ ?合成部位：细胞核内 ;;二、原核RNA聚合酶 [组成]：5个亚基，?2??’?为全酶， ?2??’为核心酶。 [作用]：1. 识别DNA分子中转录的起始部位。 2. 促进与模板链结合，并使DNA双链打开17bp。 3. 催化NTP的聚合，完成一条RNA链的聚合反应。 4. 识别转录终止信号，停止聚合反应，参与转录水平的调控。;;[特点]： 1. 聚合速率慢，30~85NTP/秒。 2. 缺乏外切酶活性,无校对功能，错误率10-6。 3. 不同的?识别不同的启动子。例：?32识别热休克启动子。 4. 可被药物抑制（利福平）。人的RNA聚合酶对利福平不敏感。利用此特点可研制杀菌药物。;E.coli中不同的?因子可识别不同的启动子;三、真核RNA聚合酶 真核较原核的酶复杂，已清楚的有Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ及Mt 4 型。 均由多亚基构成; 表 5-1 真核生物的聚合酶;四、启动子及终止子（promoter，terminator） （一）启动子 [概念]启动子是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。 1、原核启动子： [结构]约55bp，分为起始点（+1）、结合部位（-10bp）、识别部位（-35bp）。 ; 图 5-1 原核生物启动子;The sequences of five E. coli promoters;[功能] ⑴. 起始点：转录起始部位以+1表示； ⑵. 结合部位：约6bp组成，是高度保守区,共有序列为5’-TATAAT-3’ ，位于起始点上游-10。因Tm低，DNA易解开双链，为RNA聚合酶提供场所。 ⑶. 识别部位：约6bp组成，在-35处，为高度保守区，序列5’-TTGACA-3’, ?因子识别此部位。;2、真核启动子结构（以RNA polⅡ为例） ⑴.于-25处含AT富集区, 共有序列TATAA（TATA box）-70处含共有序列CAAT ,还含许多其它box ,例如 GC box，E-box等。 ⑵.含增强子[enhancer]和沉默子[silencer] ⑶.RNA polⅠ和 RNA polⅢ与聚合酶Ⅱ所识别的启动子差异较大。; 图 5-2 真核启动子;（二）终止子： 概念：提供转录停止信号的DNA序列称为终止子。 不依赖rho（ρ）因子的终止子 特点：终止部位含GC富集区与A富集区,它们分别形成发卡结构和连续的U区，以终止转录。 依赖rho（ρ）因子的终止子 ;图 5-3 转录终止结构; 五、转录过程 （以原核为例） （一）起始 RNA聚合酶-σ识别起始位点 ↓ 核心酶与DNA结合 ↓ DNA构象改变 ↓ 局部双链打开 ↓ NTP形成3’,5’二酯键形式 ↓ ? 以核心酶沿DNA滑动;(二）延长 形成转录泡----由DNA双链,RNA聚合酶与新合成的RNA局部形成的结构，贯穿于延长过程的始终。 ;（三）终止 合成移到终止信号时，