分子生物学生物信息传递上.pptx

分子生物学生物信息传递上会计学第1页/共88页Contents● 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合成异同点第2页/共88页转录RNADNA 一、基本概念转录(transcription) ：生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。第3页/共88页◆ RNA主要以单链的形式存在◆转录后得到的RNA要经过加工才能变成成熟的mRNA◆ 转录产物还可以变为rRNA和tRNA。信使RNA（mRNA）：编码特定蛋白质序列生物体内共有三种RNA转运RNA（tRNA）：可特异性的解读mRNA中的遗传信息，将其转化成相应氨基酸后加入多肽链中核糖体RNA（rRNA）：直接参与核糖体中蛋白质的合成第4页/共88页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× TTPRNA和DNA结构相似，① T U ②脱氧核糖 核糖 （p32） 第5页/共88页DNA （脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）腺嘌呤-脱氧核糖核苷酸dAMP，AMP鸟嘌呤-脱氧核糖核苷酸dGMP，GMP胞嘧啶-脱氧核糖核苷酸dCMP，CMP胸腺嘧啶-脱氧核糖核苷酸dTMP TMP是DNA 或者RNA的组成成分。 鸟嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dGTP GTP腺嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dATP ATP胸腺啶-脱氧核糖核苷三磷酸dTTP TTP胞嘧啶-脱氧核糖核苷三磷酸dCTP CTPdNTP指碱基脱氧核糖核苷三磷酸，表示dGTP，dATP, dTTP,dCTP的混合物。T就是英文的three，P是指phosphate 即磷酸，d指的是deoxy 即脱氧。NTP指碱基核糖核苷三磷酸，表示GTP，ATP, UTP,CTP的混合物。第6页/共88页腺嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dATP ATP第7页/共88页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）第8页/共88页转录的不对称性： 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。编码链与模板链与合成的mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链；将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。第9页/共88页第10页/共88页转录方向3?5?5?3?编码链模板链转录方向模板链编码链模板链并非永远在同一条单链上第11页/共88页Contents● 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合成异同点第12页/共88页二、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●原核生物RNA聚合酶在细菌中，一种RNA聚合酶几乎负责所有mRNA、rRNA和tRNA的合成。大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的。第13页/共88页全酶=核心酶+ σ亚基 （大肠杆菌为例） 大肠杆菌RNA聚合酶：2个α亚基1个β亚基1个β’亚基1个ω亚基1个σ亚基核心酶全酶第14页/共88页大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析亚基基因相对分子量亚基数组分功能αrpoA365002核心酶核心酶组装，启动子识别βrpoB1510001核心酶β和β共同形成RNA合成的活性中心βrpoC1550001核心酶ω？110001核心酶？σrpoD700001σ因子存在多种σ因子，用于识别不同的启动子第15页/共88页● 真核生物RNA聚合酶在真核生物中共有3类RNA聚合酶。真核生物RNA聚合酶一般由8-16个亚基所组成。酶位置转录产物相对活性对α-鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶Ⅰ核仁rRNA50-70%不敏感RNA聚合酶Ⅱ核质hnRNA20-40%敏感RNA聚合酶Ⅲ核质tRNA约10%存在物种特异性在真核生物中，最初转录生成的RNA称为不均一核RNA(hnRNA)。一般认为hnRNA多是信使RNA（mRNA）的前体。 第16页/共88页RNA polymerase II (RNA 聚合酶II）P73第17页/共88页2. 转录复合物（p74）在转录的不同阶段，RNA聚合酶将同DNA结合，形成不同的复合物：在识别阶段，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭二元复合物。接着，结合处DNA双链解开，封闭复合物变为开放二元复合物。转录开始，由RNA聚合酶、DNA和新生RNA形成三元复合物。第18页/共88页转录因子（tra