核酸合成轉(zhuǎn)錄

1、2 2、 DNADNA的不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄的不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄 .DNA.DNA雙鏈上，僅一股鏈轉(zhuǎn)錄，另一股不轉(zhuǎn)雙鏈上，僅一股鏈轉(zhuǎn)錄，另一股不轉(zhuǎn)錄。錄。轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向5 3模板鏈模板鏈模板鏈：模板鏈：反意義鏈反意義鏈（antisense strandantisense strand，(-)(-)鏈鏈） 以該鏈中的以該鏈中的DNADNA堿基順序指導(dǎo)堿基順序指導(dǎo)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。轉(zhuǎn)錄方向都是5 3 3 3、RNARNA聚合酶聚合酶依賴依賴DNADNA的的RNARNA聚合酶聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase,DDRPDNA-dep

2、endent RNA polymerase,DDRP） 亞基功能未知亞基功能未知14.2 14.2 原核生物的轉(zhuǎn)錄原核生物的轉(zhuǎn)錄 核心酶核心酶( (2 2 ) )起始因子起始因子 和模板和模板DNADNA結(jié)合結(jié)合 起始和催化聚合反應(yīng)起始和催化聚合反應(yīng) 酶的裝配、結(jié)合啟動(dòng)子等酶的裝配、結(jié)合啟動(dòng)子等全酶全酶( (2 2 ) )14.2.2 14.2.2 原核生物的啟動(dòng)子（原核生物的啟動(dòng)子（promoterpromoter）1 1、啟動(dòng)子、啟動(dòng)子 RNARNA聚合酶全酶識(shí)別、結(jié)合、開始轉(zhuǎn)錄聚合酶全酶識(shí)別、結(jié)合、開始轉(zhuǎn)錄的的DNADNA序列（雙鏈）序列（雙鏈） 轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子RNARNA聚合酶聚合酶

3、起始轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄所需要的輔助因子（蛋白所需要的輔助因子（蛋白質(zhì)）質(zhì)）14.2.3.2 原核生物的轉(zhuǎn)錄起始原核生物的轉(zhuǎn)錄起始亞基辨認(rèn)亞基辨認(rèn)-35區(qū)區(qū)RNA pol 全酶移向全酶移向-10區(qū)區(qū)合成第一個(gè)磷酸二酯鍵合成第一個(gè)磷酸二酯鍵5-pppGpN（A）-OH-轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物RNA pol( ) DNApppGpN-OH亞基脫落亞基脫落（結(jié)合松弛）（結(jié)合松弛）（結(jié)合緊密）（結(jié)合緊密）轉(zhuǎn)錄起始不需引物！轉(zhuǎn)錄起始不需引物！16/50RNA聚合聚合酶保護(hù)區(qū)酶保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因終止點(diǎn)終止點(diǎn)10- -10TTGACATATAAT轉(zhuǎn)錄開始轉(zhuǎn)錄開始+ +1翻譯開始翻譯開始Purine- -3

4、5（Pribnow box）辨認(rèn)結(jié)合區(qū)辨認(rèn)結(jié)合區(qū)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)12/50編碼鏈編碼鏈14.2.3.3 延長(zhǎng)延長(zhǎng)- - 轉(zhuǎn)錄泡轉(zhuǎn)錄泡RNARNA聚合酶（核心酶）聚合酶（核心酶）與與DNADNA模板緊密結(jié)合，模板緊密結(jié)合，沿沿3 3 5 5方向移方向移動(dòng)動(dòng)解旋作用：解旋作用：DNADNA解開解開聚合功能聚合功能（不具外切酶功能）（不具外切酶功能） 雜交螺旋雜交螺旋 RNA-DNARNA-DNA形成雜交螺旋形成雜交螺旋 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNARNA沿沿5 5 3 3方向延長(zhǎng)方向延長(zhǎng)See Movie 14.2.3.4 轉(zhuǎn)錄終止：終止子和終止因子轉(zhuǎn)錄終止：終止子和終止因子 轉(zhuǎn)錄至模板某一位置轉(zhuǎn)錄

5、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 RNARNADNADNA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終止子終止子（terminator）提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列序列終止因子（終止因子（termination factor）協(xié)助協(xié)助RNA Pol識(shí)別終止信號(hào)的輔助因子識(shí)別終止信號(hào)的輔助因子第一類：第一類：依賴依賴-因子的終止因子的終止UUGCAGCCUGAGAAAUCAGGCUGAUGG5353自發(fā)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)自發(fā)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)（轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 3末端）末端）例如：例

6、如：AUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUU53UUUU53自發(fā)形成自發(fā)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)莖環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)夾結(jié)構(gòu)發(fā)夾結(jié)構(gòu)環(huán)環(huán)莖莖多個(gè)U起始起始雙鏈雙鏈DNA局部解開局部解開磷酸二酯磷酸二酯鍵形成鍵形成終止階段終止階段解鏈區(qū)到達(dá)解鏈區(qū)到達(dá)基因終點(diǎn)基因終點(diǎn)延長(zhǎng)階段延長(zhǎng)階段5 3 RNA啟動(dòng)子啟動(dòng)子Promoter 終止子終止子terminator5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 離開離開14.2.4 14.2.4.1 14.2.4 .1tRNAtRNA的加工的加工14.2.4 .3 RNaseRNaseRNaseE甲基化堿基甲基化堿基甲基化核糖甲基化核糖 14.3 真核細(xì)

7、胞中的轉(zhuǎn)錄 1、 轉(zhuǎn)錄與翻譯在異處14.3.1 真核細(xì)胞真核細(xì)胞RNARNA聚合酶聚合酶在在DEAE-SephadexDEAE-Sephadex柱上的洗脫次序稱為柱上的洗脫次序稱為酶酶、 14.3.2 TATA框（ Hogness box） 與RNA聚合酶的定位有關(guān) DNA雙鏈解開的部位 輔助因子為通用轉(zhuǎn)錄因子 （general transcription factor，GTF）4、真核與原核生物真核與原核生物mRNAmRNA的區(qū)別的區(qū)別 真核生物真核生物的的mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工5 5 pppGp pppGp5 5 GpppGp GpppGppppGpppG ppippi鳥苷酰

8、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以以5- 5三磷酸相連三磷酸相連步驟步驟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 14. 4 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DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較相相同同點(diǎn)點(diǎn)模板 兩股鏈均復(fù)制 模板鏈轉(zhuǎn)錄 合成方式 半保留復(fù)制 不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄 原 料 dNTP NTP 聚合酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 堿基配對(duì) A-T，G-C A-U，T-A，G-C 產(chǎn)物 半保留的雙鏈DNA 單鏈RNA不不同同點(diǎn)點(diǎn)以DNA為模板 遵循堿基配對(duì)原則 都需依賴DNA的聚合酶 聚合過(guò)程都是生成磷酸二酯鍵新鏈合成方向?yàn)?33/50 復(fù)制（糾錯(cuò)） 轉(zhuǎn)錄（不糾錯(cuò)）See Movie 14.2.3.4 轉(zhuǎn)錄終止：終止子和終止因子轉(zhuǎn)錄終止：終止子和終止因子 轉(zhuǎn)錄至模板某一位置轉(zhuǎn)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 RNARNADNADNA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