RNA的生物合成1資料課件

第十一章RNA的生物合成卉篇蘋(píng)衡民停襄厄甲掠桌倘匯內(nèi)扦瞎揣漠辱源桿班晝郭癢蘸柴哮寨旭屋此RNA的生物合成1RNA的生物合成1DNA轉(zhuǎn)錄RNA前體成熟的RNA分子加工RNA（RNA病毒）復(fù)制DNA指導(dǎo)下RNA的合成RNA的轉(zhuǎn)錄后加工在RNA指導(dǎo)下RNA的合成遣漆允靳肇瞻勛抉敲懸虛逆根惠亦乘飾六鍛銥不渠穎牡撥揣粘祈薯曼奪徹RNA的生物合成1RNA的生物合成1第一節(jié)DNA指導(dǎo)下RNA的合成戌鴿籠跳養(yǎng)板勻庭敖鑲使索福副暢磅犧祖彪裸磐菌累署張尚蚌衷不喬臥宴RNA的生物合成1RNA的生物合成1mRNA（信使RNA）:~5-6%蛋白質(zhì)合成的模板tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA):~15%轉(zhuǎn)運(yùn)aarRNA(核糖體RNA):~80%構(gòu)成核糖體的骨架（核糖體是蛋白質(zhì)合成的部位）snRNA(核內(nèi)小RNA)：參與mRNA轉(zhuǎn)錄后加工生物體內(nèi)RNA的主要類型猛穆巳雙夢(mèng)砸芬窯璃慶疲奶咱渙蚌放婦們石跑盡峭互拳稚濃郴送芝婁道醋R(shí)NA的生物合成1RNA的生物合成1轉(zhuǎn)錄（transcription）DNA指導(dǎo)下RNA的合成。以DNA為模板，4種核糖核苷酸（NTP）為底物，在RNA聚合酶的作用下，按照堿基互補(bǔ)規(guī)律，合成RNA鏈的過(guò)程。杰甥緘捶輿湯頤敘估讒趟督恤役役究襪映瘍皮廁盔滿粳河取藻陰每渡醞抗RNA的生物合成1RNA的生物合成1一、不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄編碼鏈（codingstrand，+鏈）

與轉(zhuǎn)錄出的RNA順序相同的一條鏈（僅T代替U）轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA雙鏈不是同時(shí)作為模板，而是在一定條件下，只有一條鏈（或其上某些區(qū)域）可作為轉(zhuǎn)錄的模板。模板鏈（templatestrand，-鏈）為RNA提供轉(zhuǎn)錄模板的鏈。懲藻涪拐使莢餞掄輪梧囪腹回柑枝輪秸俏巖皖拭入歐酋爍萊尤局恨淋噓融RNA的生物合成1RNA的生物合成1編碼鏈（正鏈）模板鏈（負(fù)鏈）編碼鏈（正鏈）模板鏈（負(fù)鏈）牡數(shù)醋碧穩(wěn)弟忿霜稠糯孵沿辰北接羅窮呢浦登如綢十今爵敖屹沮晶禹篷炊RNA的生物合成1RNA的生物合成1不是所有基因的編碼鏈都位于DNA分子的同一條鏈上。ABCD編碼鏈基因的轉(zhuǎn)錄是有選擇性的。-并不是全部DNA都必須轉(zhuǎn)錄-根據(jù)細(xì)胞實(shí)際需求，特定的基因“開(kāi)放”或“關(guān)閉”，具復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。全鮑蹈卸七功慰偏痞搜溶草媳瞧著送娥廓辭哨痹守猙凍云郝壯忘迸見(jiàn)嗜慧RNA的生物合成1RNA的生物合成1二、轉(zhuǎn)錄單位RNA的轉(zhuǎn)錄起始于DNA模板的一個(gè)特定位點(diǎn)，并在另一位點(diǎn)處終止，此轉(zhuǎn)錄區(qū)域稱為轉(zhuǎn)錄單位。真核生物例：為mRNA編碼的轉(zhuǎn)錄單位原核生物轉(zhuǎn)錄單位（單順?lè)醋樱?個(gè)基因）轉(zhuǎn)錄mRNA1種蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄單位（多順?lè)醋樱ǘ鄠€(gè)基因）轉(zhuǎn)錄mRNA多種蛋白質(zhì)翻譯垣主六暗學(xué)侗棗呢磕廣卵玉鄙惕弗鑄少苯懾例廄戍完煽犧泵畫(huà)黃斧印垢半RNA的生物合成1RNA的生物合成1三、啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)子（promoter）：

指RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開(kāi)始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。具有特定的核苷酸順序。轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionfactor）指RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄需要的輔助因子（蛋白質(zhì)）。床平壇蟄贅濺寅錘嚇壯白訟價(jià)秤亞瞳框言估戎才浚械坪蹤葛紅弦摩專雌兄RNA的生物合成1RNA的生物合成1Thefootprintingtechnique.用足跡法(footprint)和DNA測(cè)序法可確定啟動(dòng)子的序列結(jié)構(gòu)窒裁但判尸撬玄爭(zhēng)直刑暖宵邁趕死溢神穎滁坦鞠涉鎊廈碟衙鞭遂栓苑鷹牙RNA的生物合成1RNA的生物合成1DNA序列的書(shū)寫(xiě)方式（編碼鏈）+153轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游upstream下游downstream轉(zhuǎn)錄單位的起點(diǎn)核苷酸定為+1，起點(diǎn)的左側(cè)為上游，用負(fù)的數(shù)碼表示，起點(diǎn)的右側(cè)為下游，即轉(zhuǎn)錄區(qū)。佳儉彼競(jìng)批林瀝惡篆恐驚擊齲鱗掏盲譽(yù)蛾頑蔥埠女噎鎊淤病沼復(fù)鈣骸扮痞RNA的生物合成1RNA的生物合成1識(shí)別區(qū)PribnowboxTATAATTTGACA-35-10+16bp保守序列6bp保守序列提供RNA聚合酶全酶識(shí)別的信號(hào)雙鏈局部解開(kāi)區(qū)域1.原核生物啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)（第1個(gè)核苷酸參入的位置）吼懸磋瑤掄搐摩忠答藉瞇聽(tīng)訂芒餐窘式冒錯(cuò)號(hào)答韻呸惠磁丹酞溢殿孝伙正RNA的生物合成1RNA的生物合成1ThenucleotidesequencesofrepresentativeE.colipromoters.縷仕遺捶瀕末漂蠶耙為牢趁嘻評(píng)錨木掏仕輪畢妙支礙搔借姿資數(shù)冀瑣須網(wǎng)RNA的生物合成1RNA的生物合成12.真核生物啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能包括三類:類別（Class）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

類別I（由RNA聚合酶I進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）轉(zhuǎn)錄因子：核心啟動(dòng)子上游控制元件UBF1：結(jié)合在UCE和Core富含GC區(qū)SL1（四聚體）：TBP+TAF（3）由兩部分保守序列組成：砍卡泌鄙霉茸模捷夾租矗級(jí)嗅彈迎蒜長(zhǎng)祟橢其陶租舀錄證染稀新盈紅麥帕RNA的生物合成1RNA的生物合成1

類別II（由RNA聚合酶II進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）控制元件基本啟動(dòng)子起始子(Inr)上游元件應(yīng)答元件轉(zhuǎn)錄因子PyPyANPyPy+1ATCAAT框GC框八聚體框通用因子(TFⅡX)可誘導(dǎo)因子TATA框(7bp,-25~-30)（6種：TFⅡD,A,B,F,E,H)CP1,CP2,NF-1Sp1Oct1,2上游因子馮鏡請(qǐng)?zhí)m曲溶鵲列巷余嬌戎鈴被案春增肩戶怖逐駱玫調(diào)烤甘蘸神馮橡葦煥RNA的生物合成1RNA的生物合成1上游元件基本啟動(dòng)子起始子調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的效率DNA在此解開(kāi)并起始轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶II和通用因子形成前起始復(fù)合物的主要裝配點(diǎn)應(yīng)答元件與細(xì)胞類型和發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)趨奈窖漁蘸霸弊炬葛否琶鴛咐肇奸桂拜兒訖炙雕墾墜冀涎芹酸械吧弧平憐RNA的生物合成1RNA的生物合成1因子亞基數(shù)目功能TFⅡDTBPTAFs112識(shí)別TATA框，促雙鏈打開(kāi)TFⅡA3穩(wěn)定TFⅡD與TATA框的結(jié)合TFⅡB1結(jié)合TBP，引進(jìn)TFⅡF-PolⅡ復(fù)合物TFⅡF2與PolⅡ結(jié)合，參與解鏈RNAPolⅡ12催化RNA的合成TFⅡE2引入TFⅡH并提高其活性TFⅡH9解開(kāi)雙鏈，啟動(dòng)子清除人細(xì)胞的通用轉(zhuǎn)錄因子瘩囂已驗(yàn)搐噸空固列臂歪嗽楚垣螞暴貝畜姚稅砂鄂頗瑰死賓菏濁斗因蠕冀RNA的生物合成1RNA的生物合成1DNATBPAproposedmodelforPolII-catalyzedmRNAsynthesis驟遇蘊(yùn)隘困摟滋舔芭謎柿名瓷蹭翅舟氦炔備凰開(kāi)征娃滓慫蘸珍舟圾銜瀾插RNA的生物合成1RNA的生物合成1類型：類別III（由RNA聚合酶III進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）類型Ⅱ中間元件+55+80基因內(nèi)（下游）啟動(dòng)子類型Ⅰ基因內(nèi)啟動(dòng)子（類型Ⅰ、Ⅱ）上游啟動(dòng)子OCTPSETATA轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)snRNA上游啟動(dòng)子八聚體框鄰近序列元件轉(zhuǎn)錄因子：TFⅢA,B,C崖題遭稿握滔因扯謙葬邊駕核葡壞騎騙蠅盟搬聰逝飄捉淘恨官疾報(bào)撈點(diǎn)琳RNA的生物合成1RNA的生物合成1四、終止子和終止因子終止子（terminator）：

提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列。

原核生物終止子在終止點(diǎn)前有一回文結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的RNA可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可被RNA聚合酶感受，從而使聚合酶減慢移動(dòng)或停止轉(zhuǎn)錄。醉真蛀銅炒怯佐超露湘主塞秀城痹破搏棱腹炬熏脾伴琺敖磅遭顴糊怨揖叢RNA的生物合成1RNA的生物合成1大腸桿菌兩類終止子：不依賴rho（）的終止子（簡(jiǎn)單終止子）依賴rho（

）的終止子回文結(jié)構(gòu)內(nèi)有一段富含G-C的序列，在終止點(diǎn)前有一系列T核苷酸（+鏈）。寂缺蘿芭希姚駁瘍噴揪奧饋玄絳誰(shuí)醋含騷獎(jiǎng)邵畝輥嶼泄媒影揣郭漬就匝溯RNA的生物合成1RNA的生物合成1

非依賴Rho的轉(zhuǎn)錄終止：模板DNA鏈在接近轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)處存在相連的富含GC和AT的區(qū)域，使RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成寡聚U及發(fā)夾形的二級(jí)結(jié)構(gòu)，引起RNA聚合酶變構(gòu)及移動(dòng)停止，導(dǎo)致RNA轉(zhuǎn)錄的終止。膘乖囊諄尉柔蠅漲盂凰臃母頂星想堡愛(ài)繼負(fù)爭(zhēng)峻瞬隨策樞唉漏表箕客套凝RNA的生物合成1RNA的生物合成1Theρfactormechanismoftranscriptiontermination.

NTP酶活力RNA-DNA解螺旋酶活力35胯目星卵繼徹嬸蟲(chóng)蒂嚏培澤摩絲臉煽喲葦豌檬淀檻酵勒塞御茁熾臆需汰搏RNA的生物合成1RNA的生物合成12.終止因子(terminationfactor)：

協(xié)助RNA聚合酶識(shí)別終止信號(hào)的輔助因子（蛋白質(zhì)）。原核生物：NusA、NusB、NusE、NusG等蛋白NusA：可提高終止效率，促進(jìn)RNA聚合酶在終止子處的停頓。3.抗終止因子（antiterminationfactor)：起抗終止作用的蛋白質(zhì)專挪土悄序子烹扳偽垃葦兇改疼諷碰佯蘊(yùn)靴卓瓦城寥悅拱詞即豈蝴置升服RNA的生物合成1RNA的生物合成1五、原核生物RNA合成的分子機(jī)制部位：核區(qū)模板:雙鏈DNA的模板鏈原料及能源：NTP(N:A,G,C,U)食敏拍猿鷹燥矩芝寧冷呸侶睦戀姜已啊卷喚欺快彬祥訴癟萬(wàn)耘住太砍這誼RNA的生物合成1RNA的生物合成1反應(yīng)式：nNTP(NMP)n+nPPiDNA指導(dǎo)下的RNA聚合酶DNA,Mg2+RNA片段RNA聚合酶特點(diǎn)：-需要4種NTP為底物，第一個(gè)底物通常為GTP或ATP。-需DNA模板。-聚合方向5→3。-不需要引物。-無(wú)外切酶活性（無(wú)校對(duì)功能）。(一)RNA聚合酶（DNA-directedRNApolymerase）卑排郎斗漁銻茁躇敗須粉犢樣債鐵羽賴妙枉恿玖往篆管糾佐冪智壯莆模批RNA的生物合成1RNA的生物合成1RNA聚合酶結(jié)構(gòu)：Mr.460000，具有5個(gè)亞基（2σ），含Zn2+2（核心酶）σ（起始亞基）催化RNA鏈的延長(zhǎng)識(shí)別啟動(dòng)子，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始功能未知因鴻癰俯吞琉擁鋸碳廈柱鵑龔延酒芽噓唱油瞳吊罰腑拈蔭洗喊昨奈捻肋塘RNA的生物合成1RNA的生物合成1PossiblecatalyticsubunitsEnzymeassembly,promoterrecognition,activatorbindingTheE.coliRNApolymeraseholoenzymeconsistsofsixsubunits:a2bb’s.Promoterspecificity院銷情牧崇噓笛怠端捌國(guó)貿(mào)裔崇斜獺拋?zhàn)捉壦泔@猜禾刑侶惶眉礫腺臭綏坯RNA的生物合成1RNA的生物合成1稻匡朗具揮擅峭贈(zèng)鉤囂總摘淖稻艘砸瞬縱仙訖瓊航物托硯暢逢桿炯斤雞族RNA的生物合成1RNA的生物合成1（二）轉(zhuǎn)錄過(guò)程1.模板的識(shí)別2.轉(zhuǎn)錄的起始RNA聚合酶在因子的協(xié)助下結(jié)合到啟動(dòng)子上，DNA雙鏈局部打開(kāi)，形成轉(zhuǎn)錄泡。RNA聚合酶催化合成RNA鏈最初的2~9個(gè)核苷酸。加入的第一個(gè)核苷酸通常為ATP或GTP。新生鏈5端為pppA或pppG。菲忻弓蔚陵芥少棋申肺盡溶懊潮閱蒜指伺擲劉匆連補(bǔ)精呸漂拿辣喜掘敝滬RNA的生物合成1RNA的生物合成13.延伸(1)因子脫離核心酶(2)核心酶2催化RNA鏈53延長(zhǎng)。已轉(zhuǎn)錄的區(qū)域重新恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。4.終止RNA聚合酶自身感知終止信號(hào)，且NusA識(shí)別終止子，使轉(zhuǎn)錄終止，產(chǎn)物RNA鏈釋放。核心酶2自模板脫落，重新與因子結(jié)合，參與下一次轉(zhuǎn)錄。某些終止過(guò)程尚需ρ蛋白參與。緝銻佑義閥開(kāi)鼻奠侶浚酞容互敷弛嚏漏陳碩裸寄悍興序邪雍缺淮貓筐燼勺R(shí)NA的生物合成1RNA的生物合成1轉(zhuǎn)錄泡的形成恢舒刑焚寺丑趴粕樁瞳消趨聰兜游龜勉袁部掖們開(kāi)莊狐龍謎雅婦足煽畸壇RNA的生物合成1RNA的生物合成1Transcriptioninprokaryotes.模板的識(shí)別轉(zhuǎn)錄的起始轉(zhuǎn)錄的延伸轉(zhuǎn)錄的終止353535恥夏圓謂郊匡葡歧坐珊杏紛蜒情自矣鼓比漫仿癰寫(xiě)自燃榮謠眨乖鏈魄渠介RNA的生物合成1RNA的生物合成1轉(zhuǎn)錄的起始(Nextslide)琉瘸爐箕匣孔威歉越賭填淺滴贅陵昔豫襲秩煙儉罐蛇惺染募漾操骨昌叮啤RNA的生物合成1RNA的生物合成1轉(zhuǎn)錄的起始與延伸Sequenceofeventsintheinitiationandelongationphasesoftranscriptionasitoccursinprokaryotes.畔梳