基因的轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工及逆轉(zhuǎn)錄-醫(yī)學生物化學-課件-上海交通大學醫(yī)學院-13

1、轉(zhuǎn)錄、復制的異同點轉(zhuǎn)錄、復制的異同點幾個基本概念幾個基本概念模板鏈：模板鏈：反意義鏈反意義鏈（antisenseantisense，(-)(-)鏈鏈） 以該鏈中的以該鏈中的DNADNA堿基順序指導堿基順序指導RNARNA的合的合成即被轉(zhuǎn)錄的那條成即被轉(zhuǎn)錄的那條DNADNA鏈。鏈。不對稱轉(zhuǎn)錄不對稱轉(zhuǎn)錄 1.DNA1.DNA雙鏈上，一股鏈可轉(zhuǎn)錄，另一股不轉(zhuǎn)錄。雙鏈上，一股鏈可轉(zhuǎn)錄，另一股不轉(zhuǎn)錄。2.2.有意義鏈與反意義鏈并非固定不變。有意義鏈與反意義鏈并非固定不變。3.3.轉(zhuǎn)錄方向都是轉(zhuǎn)錄方向都是5 35 3轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向5 3模板鏈模板鏈第一節(jié)第一節(jié) 參與轉(zhuǎn)錄的酶參與轉(zhuǎn)錄的酶 RNARNA聚合

2、酶聚合酶依賴依賴DNADNA的的RNARNA聚合酶聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase,DDRPDNA-dependent RNA polymerase,DDRP） 一、原核生物一、原核生物RNARNA聚合酶聚合酶二、真核生物二、真核生物RNARNA聚合酶（三種）聚合酶（三種） 第二節(jié)第二節(jié) 轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄過程 ( (起始、延長、終止起始、延長、終止) ) DNADNA模板模板 啟動子（啟動子（promoterpromoter）1 1、概念、概念: :轉(zhuǎn)錄開始時轉(zhuǎn)錄開始時能與能與RNARNA全酶全酶結(jié)合的結(jié)合的DNADNA順序（雙鏈）順序（雙鏈）2 2、原核生物啟動子

3、的特點、原核生物啟動子的特點: :(1)DNA(1)DNA序列在轉(zhuǎn)錄起始點的序列在轉(zhuǎn)錄起始點的55端區(qū)端區(qū)( (上游區(qū)上游區(qū)) )(2)(2)-10bp-10bp處處 -TATAAT-TATAAT- (Pribnow box) (Pribnow box)(3)(3)-35bp-35bp處處 -TTGACA- -TTGACA-2552 2、真核生物的起始、真核生物的起始 較原核生物復雜較原核生物復雜 順式作用元件順式作用元件 ( (啟動子啟動子/ /增強子增強子) ) 轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor,TF)(transcription factor,TF) RNARN

4、A聚合酶聚合酶所需的轉(zhuǎn)錄因子所需的轉(zhuǎn)錄因子 -轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子 （TFTF）真核生物啟動子真核生物啟動子（1 1）DNADNA序列在轉(zhuǎn)錄起始點的序列在轉(zhuǎn)錄起始點的55端區(qū)端區(qū)( (上游區(qū)上游區(qū)) )（2 2）-25bp -25bp ：TATATATA盒（盒（Hogness boxHogness box） （3 3）-90bp -90bp ：GCGC盒盒（4 4）-70bp -70bp ：CAATCAAT盒盒 RNARNA聚合酶聚合酶催化的轉(zhuǎn)錄起始催化的轉(zhuǎn)錄起始TBP-TATA binding proteinTAF-TBP-associated factorsTATA盒盒轉(zhuǎn)錄起始點轉(zhuǎn)錄起始點轉(zhuǎn)錄

5、區(qū)轉(zhuǎn)錄區(qū)二、延長二、延長- - 轉(zhuǎn)錄泡轉(zhuǎn)錄泡（1 1）RNARNA聚合酶（核心酶）聚合酶（核心酶）與與DNADNA模板緊密結(jié)合，沿模板緊密結(jié)合，沿3 53 5方向移方向移動動解旋作用：解旋作用：DNADNA解開解開17 bp17 bp聚合功能聚合功能（不具外切酶功能）（不具外切酶功能） （2 2）雜交螺旋雜交螺旋 RNA-DNARNA-DNA形成形成12bp12bp長的雜交螺旋長的雜交螺旋 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNARNA沿沿5 35 3方向延長方向延長 RNA RNA延長速度：延長速度：5050個核苷酸個核苷酸/ /秒秒/ /每分子酶每分子酶核心酶核心酶三三. . 終止終止 轉(zhuǎn)錄至模板某一位置轉(zhuǎn)

6、錄至模板某一位置 停止形成磷酸二酯鍵停止形成磷酸二酯鍵 RNADNARNADNA雜交鏈解開雜交鏈解開 DNADNA解鏈的部分重新形成雙螺旋解鏈的部分重新形成雙螺旋 RNARNA聚合酶離開聚合酶離開DNADNA終止的方式終止的方式 新生新生RNA發(fā)夾結(jié)構(gòu)發(fā)夾結(jié)構(gòu)環(huán)環(huán)莖莖多個U四四. .轉(zhuǎn)錄的抑制作用轉(zhuǎn)錄的抑制作用 原核生物和真核生物原核生物和真核生物mRNAmRNA的不同：的不同： 二二. .真核生物真核生物RNARNA轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工 1 1、rRNArRNA轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工核酶核酶-真核生物真核生物rRNArRNA的自身剪切的自身剪切底物底物催化部分催化部分酶酶底物底物2 2

7、、tRNAtRNA的加工的加工3 3、真核生物真核生物的的mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工真核生物真核生物的的mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄后加工步驟：轉(zhuǎn)錄后加工步驟：5 5 pppGp pppGp5 5 GpppGp GpppGppppGpppG ppippi鳥苷酸鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶5 5 m m7 7GpppGpGpppGp甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶SAMSAM5 5 ppGp ppGp磷酸酶磷酸酶 Pi Pi步驟步驟1步驟步驟2作用位置作用位置200250外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子DNA hnRNA剪接所需條件剪接所需條件 snRNA snRNA （U U1 1-U-U6 6） + + 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

8、（核內(nèi)小分子核酸）（核內(nèi)小分子核酸） 多種多種snRNPsnRNP （核內(nèi)小核蛋白顆粒）（核內(nèi)小核蛋白顆粒） 多種多種snRNPssnRNPs裝配成裝配成 剪接體剪接體 （參與剪接過程）（參與剪接過程）4 4、RNARNA編輯（編輯（RNA editingRNA editing）（1 1）一種與）一種與RNARNA加帽、加尾、剪接加帽、加尾、剪接不同的不同的RNARNA 加工形式。加工形式。（2 2）轉(zhuǎn)錄后改變轉(zhuǎn)錄后改變RNARNA的序列的序列，使熟，使熟RNARNA的序列的序列 與基因組與基因組DNADNA序列不同。序列不同。（3 3）生物學中心法則的補充，擴大了）生物學中心法則的補充，擴大了mRNAmRNA遺遺 傳信息容量。傳信息容量。第第2153位位谷氨酰胺谷氨酰胺終止子終止子第四節(jié)第四節(jié) 逆轉(zhuǎn)