RNA的生物合成轉(zhuǎn)錄藥學(xué)

RNA的生物合成轉(zhuǎn)錄藥學(xué)第1頁(yè)/共28頁(yè)第一節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄體系DNA模板四種NTPRNA聚合酶某些蛋白因子必要的無(wú)機(jī)離子第2頁(yè)/共28頁(yè)一、DNA是RNA轉(zhuǎn)錄的模板（一）轉(zhuǎn)錄是不對(duì)稱的*不是細(xì)胞內(nèi)DNA全長(zhǎng)都轉(zhuǎn)錄*

轉(zhuǎn)錄時(shí)一條DNA鏈起轉(zhuǎn)錄生成，稱模板鏈(templatestrand)，或稱有意義鏈與其互補(bǔ)的DNA鏈無(wú)轉(zhuǎn)錄活性稱編碼鏈(codingstrand)，或稱反意義鏈。第3頁(yè)/共28頁(yè)編碼鏈與RNA的序列完全相同，只是T換成U第4頁(yè)/共28頁(yè)DNA雙鏈中包含許多基因，而各基因的模板鏈不全在同一條鏈上，這種現(xiàn)象稱為不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄。即：

（1）DNA雙鏈中一條轉(zhuǎn)錄時(shí)，另一條鏈不被轉(zhuǎn)錄；（2）模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一條鏈上。

5’5’3’3’第5頁(yè)/共28頁(yè)（二）可轉(zhuǎn)錄的DNA一個(gè)區(qū)段為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位5’3’轉(zhuǎn)錄單位調(diào)節(jié)組件結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子調(diào)節(jié)基因操縱基因可轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段啟動(dòng)子(promotor)：

是轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)之前的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，又稱啟動(dòng)基因。第6頁(yè)/共28頁(yè)*原核生物啟動(dòng)子：-35區(qū)-10區(qū)+1轉(zhuǎn)錄方向終止位點(diǎn)3’5’*真核生物啟動(dòng)子：核心啟動(dòng)子：TATA盒、起始子(initiator)近側(cè)序列元件：GC盒、CAAT盒、OCT盒等RNA第7頁(yè)/共28頁(yè)二、RNA聚合酶是轉(zhuǎn)錄的主要酶

RNA聚合酶即DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶

(DNAdirectedRNApolymerase,DDRP)模板：?jiǎn)捂淒NA原料：4種NTP產(chǎn)物：RNA（一）RNA轉(zhuǎn)錄的化學(xué)反應(yīng)NTP(NMP)n+ppiRNA聚合酶第8頁(yè)/共28頁(yè)（二）RNA聚合酶具有多種功能*5’→3’聚合活性*解旋解鏈酶的活性使核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵依次聚合將模板DNA鏈解開(kāi)一小段（≤20個(gè)堿基對(duì)）--缺乏3’5’外切酶活性，無(wú)校讀功能第9頁(yè)/共28頁(yè)全酶：五個(gè)亞基（2’）組成

2’稱為核心酶參與RNA鏈的延長(zhǎng)亞基稱為起始因子

辨認(rèn)啟動(dòng)子，協(xié)助轉(zhuǎn)錄起始

（三）原核生物的RNA聚合酶第10頁(yè)/共28頁(yè)參與核心酶的組裝抗結(jié)核菌藥利福霉素可抑制原核生物轉(zhuǎn)錄：與亞基非共價(jià)結(jié)合，阻止第一個(gè)NTP的進(jìn)入結(jié)合底物并催化形成磷酸二酯鍵催化活性中心第11頁(yè)/共28頁(yè)（hnRNA)、snRNARNA聚合酶I、II、III（四）真核生物的RNA聚合酶第12頁(yè)/共28頁(yè)第二節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程三個(gè)階段：起始延長(zhǎng)終止以原核生物為例：第13頁(yè)/共28頁(yè)一、鏈的起始因子辨認(rèn)啟動(dòng)子并與核心酶結(jié)合為全酶識(shí)別轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)RNA聚合酶將DNA局部解鏈17bp，第14頁(yè)/共28頁(yè)*

起始點(diǎn)，RNA聚合酶催化2個(gè)NTP按堿基配對(duì)原則以氫鍵結(jié)合于DNA模板，生成第1個(gè)磷酸二酯鍵*通常轉(zhuǎn)錄開(kāi)始即5’端是pppA或pppG*RNA聚合酶全酶-DNA-pppGpN-OH-3’

稱為轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物*轉(zhuǎn)錄起始不需要引物*轉(zhuǎn)錄開(kāi)始后，因子脫落并可反復(fù)利用第15頁(yè)/共28頁(yè)

由核心酶催化

RNA鏈延長(zhǎng)方向5′3′二、鏈的延長(zhǎng)核心酶第16頁(yè)/共28頁(yè)三、鏈的終止原核生物轉(zhuǎn)錄終止方式：1、不依賴因子的終止富含CG的發(fā)夾結(jié)構(gòu)(terminaor)終點(diǎn)的寡聚U第17頁(yè)/共28頁(yè)

*

六聚體，50kD，有依賴RNA的ATP酶活性，是一種RNA-DNA解旋酶。

*識(shí)別新生RNA鏈上的終止信號(hào)，使RNA-DNA

雙螺旋解開(kāi)，釋放RNA，并和RNA聚合酶一起脫落。2、依賴因子的終止因子（終止因子，terminationfactor）第18頁(yè)/共28頁(yè)第19頁(yè)/共28頁(yè)第三節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄后的加工過(guò)程真核：有核，斷裂基因，需加工，才成為有生物功能的RNA，即RNA的成熟過(guò)程。原核：無(wú)核，連續(xù)基因，很少加工轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在原核和真核生物的去路：第20頁(yè)/共28頁(yè)一、信使RNA(mRNA)的加工真核細(xì)胞的mRNA是由其前體hnRNA加工而成1、剪接(splicing)

*剪內(nèi)含子，接外顯子*選擇性剪接產(chǎn)物不同2、5’端加m7GTP“帽”

3、3’端加polyA“尾”4、堿基的修飾5、RNA的編輯與RNA沉默第21頁(yè)/共28頁(yè)二、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)的加工1、切去5’端部分核苷酸2、切去3’端幾個(gè)核苷酸，加入CCA末端3、含多個(gè)tRNA前體的剪切4、堿基的修飾第22頁(yè)/共28頁(yè)三、核蛋白體RNA(rRNA)的加工1、rRNA的剪切2、堿基的修飾第23頁(yè)/共28頁(yè)第四節(jié)核酶——具有催化功能的RNA1982年，美，ThomasCech，四膜蟲(chóng)的rRNA存在自我剪接*核酶：具有催化功能的RNA（ribozyme)。*

核酶發(fā)現(xiàn)的意義：（自學(xué)）第24頁(yè)/共28頁(yè)十一章作業(yè)一、簡(jiǎn)答

1、簡(jiǎn)述mRNA轉(zhuǎn)錄后加工的方式。

2、簡(jiǎn)述何為模板鏈和編碼鏈？二、論述從模板、原料、產(chǎn)物、堿基配對(duì)、聚合酶等方面列表比較復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)。第25頁(yè)/共28頁(yè)復(fù)制轉(zhuǎn)錄原料dNTP(N=A.T.C.G)NTP(N=A.U.C.G)模板DNA雙鏈DNA的一條鏈產(chǎn)物DNA三種RNA方向5’端→3’端5’端→3’端方式半保留復(fù)制不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄配對(duì)A-T;C-GA-U;T-A;C-G主要酶及因子DDDP,拓?fù)洚悩?gòu)酶，解鏈酶，引物酶，DNA連接酶，SSBDDRP,ρ因子等產(chǎn)物加工無(wú)剪接、修飾等第26頁(yè)/共