分子生物學(xué)生物信息的傳遞(上)

當(dāng)前1頁，總共29頁。轉(zhuǎn)錄通論一.RNA轉(zhuǎn)錄的一般過程

1.模板識別2.轉(zhuǎn)錄起始3.通過啟動(dòng)子4.轉(zhuǎn)錄的延伸5.終止二.轉(zhuǎn)錄的原料:1.RNA聚合酶;2.雙鏈DNA模板;3.NTPs;4.輔助因子三.轉(zhuǎn)錄的方向:5’3’四.轉(zhuǎn)錄中模板上的信號:(保守序列)啟動(dòng)子(promotor),終止子(terminator)調(diào)控序列(操縱子operator,增強(qiáng)子enhancer)五.不對稱轉(zhuǎn)錄當(dāng)前2頁，總共29頁。當(dāng)前3頁，總共29頁。一.原核生物轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)

RNA聚合酶(2’):全酶=核心酶+提高酶與啟動(dòng)子序列的親和力(103),降低與非特異序列的親和力(104),當(dāng)前4頁，總共29頁。注意點(diǎn)1.原核生物mRNA,tRNA,rRNA都由同一種RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄(真核生物是3種);2.提高酶與啟動(dòng)子序列的親和力(103),降低與非特異序列的親和力(104),是核心酶的別構(gòu)效應(yīng)物.3.不同的識別不同的啟動(dòng)子序列;4.參與模板識別和轉(zhuǎn)錄起始;5.核心酶負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的延伸.當(dāng)前5頁，總共29頁。啟動(dòng)子（promoter）堿基定位::轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)為+1,下游方向依次為+2,+3----;上游方向依次-1,-2,-3-+1一般為A(mRNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn))兩段保守序列:-10box(Pribnowbox),-35box-10box與-35box的最佳距離為171bp越接近保守序列,起動(dòng)子越強(qiáng)(下調(diào)突變,上調(diào)突變）.當(dāng)前6頁，總共29頁。強(qiáng)啟動(dòng)子還有一些額外的元件，如E.coli編碼rRNA的rrngene中的UPelement（上游元件），可提高表達(dá)數(shù)十倍當(dāng)前7頁，總共29頁。延伸（elongation）核心酶起極其重要的作用，亞基參與轉(zhuǎn)錄出的RNA的磷酸二酯鍵的形成.當(dāng)前8頁，總共29頁。轉(zhuǎn)錄終止(終止子)(1)不依賴于因子的終止強(qiáng)終止子=“一段反向互補(bǔ)序列“+“一段富含T的區(qū)域”(2)依賴于因子的終止.;弱終止子=“一段反向互補(bǔ)序列“當(dāng)前9頁，總共29頁。不依賴于因子的終止依賴于因子的終止當(dāng)前10頁，總共29頁。二.真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶IIII類啟動(dòng)子:當(dāng)前11頁，總共29頁。增強(qiáng)子(沉默子)無方向,位置,距離的限制具有組織特異性有時(shí)兩者可相互轉(zhuǎn)換.不屬于啟動(dòng)子能調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄起動(dòng)子,增強(qiáng)子與沉默子都屬于順式作用元件.當(dāng)前12頁，總共29頁。SV40virusearlycontrolregionEnhancerGCboxes當(dāng)前13頁，總共29頁。真核生物的轉(zhuǎn)錄因子起始,延伸,終止都需要因子的幫助.(與原核轉(zhuǎn)錄的區(qū)別)分為:(1)通用轉(zhuǎn)錄因子-------都需要(2)基因特異轉(zhuǎn)錄因子-----調(diào)控當(dāng)前14頁，總共29頁。轉(zhuǎn)錄起始當(dāng)前15頁，總共29頁。轉(zhuǎn)錄終止沒有明確的終止子,但有終止信號轉(zhuǎn)錄會(huì)在AATAAA下游0.5-2kb處終止(AATAAA下游15-30bp加PolyA)當(dāng)前16頁，總共29頁。前體mRNA的加工(時(shí)序性)(1)5′加帽(轉(zhuǎn)錄早期進(jìn)行30nt)(2)3′加尾(前體mRNA加polyA)(3)切除內(nèi)含子(4)編輯和修飾

當(dāng)前17頁，總共29頁。5’cap的特殊結(jié)構(gòu)和功能3’m7GpppNmNm-----3’

(G的方向與N的方向相反,通過5’-5’相連)功能:

(1)

保護(hù)mRNA(2)提高翻譯能力（效率）(3)有利于mRNA在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸（運(yùn)出細(xì)胞核）(4)使mRNA前體的能正確剪接(第一個(gè)內(nèi)含子)當(dāng)前18頁，總共29頁。當(dāng)前19頁，總共29頁。當(dāng)前20頁，總共29頁。poly(A)的功能(1)保護(hù)mRNA：延長其壽命（半衰期）(2)提高mRNA的翻譯能力：能與poly(A)結(jié)合蛋白結(jié)合，促進(jìn)翻譯，促進(jìn)mRNA與核糖體結(jié)合(3)poly(A)能促進(jìn)最后一個(gè)內(nèi)含子的剪接當(dāng)前21頁，總共29頁。(3)RNA剪接（RNAsplicing）剪接信號(屬于內(nèi)含子的邊界)

主要:GU---AG(剪切體)次要:AU---AC//自我剪切的I,II內(nèi)含子剪接體:snRNAs(核小分子RNA)參與當(dāng)前22頁，總共29頁。當(dāng)前23頁，總共29頁。特殊剪接方式選擇性剪接:

一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄出來的RNA前體，通過不同的剪接方式（選擇不同的外顯子）而形成不同的成熟mRNA，產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)[組成型剪接-----非特異的、默認(rèn)的、唯一的剪接方式]反式剪接:

參與剪接的外顯子并不在同一個(gè)基因中（即在不同的RNA分子中）[順式剪接-----所有參與剪接的外顯子都在同一個(gè)基因中（同一個(gè)RNA分子中）]當(dāng)前24頁，總共29頁。123456AATAAAATAA1234456321Calcitonin(thyoidcell甲狀腺)CGRP(brain)當(dāng)前25頁，總共29頁。選擇性剪接的功能通過選擇性剪接，可對基因的表達(dá)起一定的調(diào)控作用，因此選擇性剪接常用于在不同的組織或發(fā)育時(shí)期產(chǎn)生組織特異或調(diào)控發(fā)育的蛋白質(zhì);eg.膜結(jié)合抗體和分泌型抗體的轉(zhuǎn)換.當(dāng)前26頁，總共29頁。反式剪接的機(jī)制Y形中間產(chǎn)物當(dāng)前27頁，總共29頁。(4)RNA編輯在特定位點(diǎn):改變,插入,刪除核苷酸.在轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行，沿3’5’方向進(jìn)行;由gRNA（guideRNA，向?qū)NA）指導(dǎo)進(jìn)行;因是RNA—RNA,存在G-U配對.當(dāng)前28頁，總共29頁。Comparis