生物信息的傳遞從到全

生物信息的傳遞從到全第1頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月（上）從DNA到RNA基因作為唯一能夠自主復(fù)制、永久存在的單位，其生物學(xué)功能是以蛋白質(zhì)的形式表達出來的。DNA序列是遺傳信息的貯存者，它通過自主復(fù)制得到永存，并通過轉(zhuǎn)錄生成信使RNA，翻譯生成蛋白質(zhì)的過程來控制生命現(xiàn)象。第2頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月基因表達包括轉(zhuǎn)錄（transcription）和翻譯（translation）兩個階段。轉(zhuǎn)錄是指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同（除了T→U之外）的RNA單鏈的過程，是基因表達的核心步驟。翻譯是指以新生的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼子翻譯成氨基酸序列、合成多肽鏈的過程，是基因表達的最終目的。第3頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月FrancoisJacob(Left),JacquesMonod(Center)&AndreLwoff(Right)第4頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA分子中的核苷酸排列順序不但決定了胞內(nèi)所有RNA及蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，還通過蛋白質(zhì)（酶）的功能間接控制了細胞內(nèi)全部有效成份的生產(chǎn)、運轉(zhuǎn)和功能發(fā)揮。與mRNA序列相同的那條DNA鏈?zhǔn)蔷幋a鏈（codingstrand）或稱有意義連（sensestrand）；另一條根據(jù)堿基互補原則指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈則被稱為模板鏈（templatestrand）或稱反義鏈（antisensestrand）。第5頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA和RNA雖然很相似，只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同，但它們的生物學(xué)活性卻很不同。RNA主要以單鏈形式存在于生物體內(nèi)，其高級結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，它們既擔(dān)負著貯藏及轉(zhuǎn)移遺傳信息的功能，又能作為核酶直接在細胞內(nèi)發(fā)揮代謝功能。因為只有mRNA所攜帶的遺傳信息才被用來指導(dǎo)蛋白質(zhì)生物合成，所以人們一般用U、C、A、G這4種核苷酸而不是T、C、A、G的組合來表示遺傳性狀。

DNA模板與mRNA分子及多肽鏈之間存在共線性關(guān)系第6頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月生物體內(nèi)擁有三類RNA，即：編碼特定蛋白質(zhì)序列的mRNA；能特異性解讀mRNA中的遺傳信息并將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)氨基酸后加入多肽鏈中的tRNA；直接參與核糖體中蛋白質(zhì)合成的rRNA。第7頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1RNA的轉(zhuǎn)錄3.1.1轉(zhuǎn)錄的基本過程

無論是原核還是真核細胞，轉(zhuǎn)錄的基本過程都包括：

模板識別轉(zhuǎn)錄起始通過啟動子轉(zhuǎn)錄的延伸和終止第8頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌中依賴于DNA的RNA轉(zhuǎn)錄過程圖示轉(zhuǎn)錄泡中單鏈DNA的長度約在17bp左右，被聚合酶復(fù)合物所保護的DNA序列約為35bp左右第9頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月模板識別階段主要指RNA聚合酶與啟動子DNA雙鏈相互作用并與之相結(jié)合的過程。轉(zhuǎn)錄起始前，啟動子附近的DNA雙鏈分開形成轉(zhuǎn)錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板DNA的堿基配對。轉(zhuǎn)錄起始就是RNA鏈上第一個核苷酸鍵的產(chǎn)生。真核生物RNA聚合酶不能直接識別基因的啟動子區(qū)，需要一些被稱為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的輔助蛋白質(zhì)按特定順序結(jié)合于啟動子上，RNA聚合酶才能與之相結(jié)合并形成復(fù)雜的前起始復(fù)合物（preinitiationtranscriptioncomplex,PIC），以保證有效地起始轉(zhuǎn)錄。第10頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個核苷酸短鏈?zhǔn)峭ㄟ^啟動子階段，此時RNA聚合酶一直處于啟動子區(qū)，新生的RNA鏈與DNA模板鏈的結(jié)合不夠牢固，很容易從DNA鏈上掉下來并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重新開始。一旦RNA聚合酶成功地合成9個以上核苷酸并離開啟動子區(qū)，轉(zhuǎn)錄就進入正常的延伸階段。RNA聚合酶離開啟動子，沿DNA鏈移動并使新生RNA鏈不斷伸長的過程就是轉(zhuǎn)錄的延伸。第11頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.2轉(zhuǎn)錄機器的主要成分1.RNA聚合酶RNA聚合酶是轉(zhuǎn)錄過程中最關(guān)鍵的酶，主要以雙鏈DNA為模板，以4種核苷三磷酸作為活性前體，并以Mg2+/Mn2+為輔助因子，催化RNA鏈的起始、延伸和終止，它不需要任何引物，催化生成的產(chǎn)物是與DNA模板鏈相互補的RNA。第12頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月大多數(shù)原核生物RNA聚合酶的組成是相同的，大腸桿菌RNA聚合酶由2個α亞基、一個β亞基、一個β'亞基和一個ω亞基組成，稱為核心酶。加上一個σ亞基后則成為聚合酶全酶（holoenzyme），相對分子質(zhì)量為4.65×105。大腸桿菌RNA聚合酶第13頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌RNA聚合酶的組成分析第15頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月α亞基可能與核心酶的組裝及啟動子識別有關(guān)，并參與RNA聚合酶和部分調(diào)節(jié)因子的相互作用。T4噬菌體感染大腸桿菌后對α亞基的一個精氨酸殘基進行ADP糖基化修飾，造成RNA聚合酶全酶對啟動子親和力降低。由β和β'亞基組成了聚合酶的催化中心，它們在序列上與真核生物RNA聚合酶的兩個大亞基有同源性。β亞基能與模板DNA、新生RNA鏈及核苷酸底物相結(jié)合。第16頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月σ因子的作用是負責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，它是酶的別構(gòu)效應(yīng)物，使酶專一性識別模板上的啟動子。核心酶在T7噬菌體DNA上約有1300個結(jié)合位點，平均結(jié)合常數(shù)為2×1011。σ因子可以極大地提高RNA聚合酶對啟動子區(qū)DNA序列的親和力，酶底結(jié)合常數(shù)提高103倍，酶底復(fù)合物的半衰期可達數(shù)小時甚至數(shù)十小時。σ因子還能使RNA聚合酶與模板DNA上非特異性位點的結(jié)合常數(shù)降低104倍，使酶底復(fù)合物的半衰期小于1秒。第17頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌中的σ因子能識別并與啟動子區(qū)的特異性序列相結(jié)合在大腸桿菌中，最常見的調(diào)控因子是由rpoD基因所編碼的σ70。由rpoH編碼的σ32是與熱休克啟動子所控制的基因轉(zhuǎn)錄密切相關(guān)。由rpoN編碼的σ54則參與細胞的氮代謝。第18頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物RNA聚合酶的主要特征：聚合酶中有兩個相對分子質(zhì)量超過1×105的大亞基；同種生物3類聚合酶有“共享”小亞基的傾向，即有幾個小亞基是其中3類或2類聚合酶所共有的。真核生物中有3類RNA聚合酶，其結(jié)構(gòu)比大腸桿菌RNA聚合酶復(fù)雜，它們在細胞核中的位置不同，負責(zé)轉(zhuǎn)錄的基因不同，對α-鵝膏覃堿的敏感性也不同。真核生物RNA聚合酶一般有8-14個亞基所組成，相對分子質(zhì)量超過5×105。第19頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核細胞中三類RNA聚合酶特性比較第20頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月2.轉(zhuǎn)錄復(fù)合物啟動子選擇階段包括RNA聚合酶全酶對啟動子的識別，聚合酶與啟動子可逆性結(jié)合形成封閉復(fù)合物（closedcomplex），此時，DNA仍處于雙鏈狀態(tài)。然后，封閉復(fù)合物轉(zhuǎn)變成開放復(fù)合物（opencomplex），聚合酶全酶所結(jié)合的DNA序列中有一小段雙鏈被解開。對于強啟動子來說，從封閉復(fù)合物到開放復(fù)合物的轉(zhuǎn)變是不可逆的，是快反應(yīng)。第21頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月開放復(fù)合物與最初的兩個NTP相結(jié)合并在這兩個核苷酸之間形成磷酸二酯鍵后即轉(zhuǎn)變成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元復(fù)合物(ternarycomplex)。RNA合成的起始第22頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物RNA聚合酶II所形成的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物除RNA聚合酶之外，真核生物轉(zhuǎn)錄起始過程中至少還需要7種輔助因子參與第23頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個核苷酸短鏈?zhǔn)峭ㄟ^啟動子階段，此時RNA聚合酶一直處于啟動子區(qū)，新生的RNA鏈與DNA模板鏈的結(jié)合不夠牢固，很容易從DNA鏈上掉下來并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重新開始。一旦RNA聚合酶成功地合成9個以上核苷酸并離開啟動子區(qū)，轉(zhuǎn)錄就進入正常的延伸階段。RNA聚合酶離開啟動子，沿DNA鏈移動并使新生RNA鏈不斷伸長的過程就是轉(zhuǎn)錄的延伸。第24頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月一般情況下，轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物可以進入兩條不同的反應(yīng)途徑：一是合成并釋放2-9個核苷酸的短RNA轉(zhuǎn)錄物，即所謂的流產(chǎn)式起始；二是盡快釋放σ亞基，轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物通過上游啟動子區(qū)并生成由核心酶、DNA和新生RNA所組成的轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物。轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物較為穩(wěn)定，可長時間與DNA模板結(jié)合而不解離。只有在遇到轉(zhuǎn)錄終止信號時，RNA聚合酶才停止加入新的核苷酸，RNA-DNA雜合物解離，釋放轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物并導(dǎo)致聚合酶本身從模板DNA上脫落。第25頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2啟動子與轉(zhuǎn)錄起始大腸桿菌RNA聚合酶與啟動子的相互作用主要包括啟動子區(qū)的識別、酶與啟動子的結(jié)合及σ因子的結(jié)合與解離。第26頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.1啟動子區(qū)的基本結(jié)構(gòu)啟動子是一段位于結(jié)構(gòu)基因5’端上游區(qū)的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。轉(zhuǎn)錄的起始是基因表達的關(guān)鍵階段，而這一階段的重要問題是RNA聚合酶與啟動子的相互作用。啟動子的結(jié)構(gòu)影響了它與RNA聚合酶的親和力，從而影響了基因表達的水平。第27頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄起點是指與新生RNA鏈第一個核苷酸相對應(yīng)DNA鏈上的堿基，通常為嘌呤。把起點5‘末端的序列稱為上游（upstream），而把其3'末端的序列稱為下游（downstream）。起點為+1，下游方向依次為+2、+3……等，上游方向依次為–1、–2、–3……等等。第28頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄單元（transcriptionunit）是一段從啟動子開始至終止子（terminator）結(jié)束的DNA序列。第30頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月Pribnow設(shè)計了一個實驗，他把RNA聚合酶全酶與模板DNA結(jié)合后，用DNaseI水解DNA，然后用酚抽提，沉淀純化DNA后得到一個被RNA聚合酶保護的DNA片段轉(zhuǎn)錄啟動子區(qū)DNA序列的分離純化過程啟動子區(qū)有什么結(jié)構(gòu)特點呢？第31頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月啟動子區(qū)有什么結(jié)構(gòu)特點呢？Pribnow將RNA聚合酶全酶與模板DNA結(jié)合后，用DNaseI降解DNA，得到41～44個核苷酸對的DNA片段。序列分析發(fā)現(xiàn)，在被保護區(qū)內(nèi)有一個由5個核苷酸組成的保守序列，是聚合酶結(jié)合位點，稱為Pribnow區(qū)，其中央大約位于起點上游10bp處，所以又稱為–10區(qū)。第32頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月科學(xué)家又從噬菌體的左、右啟動子PL及PR和SV40啟動子的–35bp附近找到了另一段共同序列：TTGACA?，F(xiàn)已證實大部分啟動子都存在這兩段共同序列，即于–10bp處的TATA區(qū)和–35bp處的TTGACA區(qū)，它們是RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合位點。

–35區(qū)–10區(qū)

……T85T83G81A61C69A52……T89A89T50A65A100……第33頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月大腸桿菌RNA聚合酶全酶所識別的啟動子區(qū)第34頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月在真核生物基因中，Hogness等發(fā)現(xiàn)類似Pribnow區(qū)的Hogness區(qū)，在轉(zhuǎn)錄起始點上游-25～-30bp處，保守序列為TATAAA，也稱TATA區(qū)。在起始位點上游-70～-78bp處還有另一段共同序列CCAAT，稱為CAAT區(qū)（CAATbox）。第35頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物RNA聚合酶II所識別的啟動子區(qū)第36頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA合成的基本特點:1960年Weiss,S,B等發(fā)現(xiàn)RNA聚合酶（RNAPol）。其特點是：（1）以核糖核苷三磷酸（rNTR）為底物；（2）以DNA為模板；（3）按5'-3'方向合成；（4）無需引物的存在能單獨起始鏈的合成；（5）第一個引入的rNTP是以三磷酸形式存在；（6）在體內(nèi)DNA雙鏈中僅一條鏈作為模板；（7）RNA的序列和模板是互補的。第37頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)在將作為轉(zhuǎn)錄模板的DNA單鏈稱為模板鏈或反義鏈（antisenstrand），非模板鏈稱為有義鏈（sensestrand）或編碼鏈。在體外DNA的兩條鏈都可作為RNA合成的模板。第38頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA合成和DNA復(fù)制的區(qū)別（1）轉(zhuǎn)錄時只有一條DNA鏈為模板，而復(fù)制時兩條鏈都可作為模板；（2）DNA-RNA雜合雙鏈不穩(wěn)定，RNA合成后釋放，而DNA復(fù)制叉形成后一直打開，新鏈和母鏈形成子鏈；（3）RNA合成不需引物，而DNA復(fù)制需引物；（4)轉(zhuǎn)錄的底物是rNTP，復(fù)制的底物是dNTP；（5）聚合酶系不同。第39頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA聚合酶(RNApol)和DNApol有2點不同：（1）RNApol沒有任何校對功能；（2）能起始新的RNA鏈。

第40頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNApol

執(zhí)行多功能(1)識別DNA雙鏈上的啟動子；(2)使DNA變性在啟動子處解旋成單鏈；(3)通過閱讀啟動子序列，RNApol確定它自己的轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈。(4)最后當(dāng)它達到終止子時，通過識別停止轉(zhuǎn)錄。第41頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月啟動子（promoter）的結(jié)構(gòu)特點

(1)結(jié)構(gòu)典型,都含識別(R),結(jié)合(B)和起始(I)位點;(2)序列保守;(3)位置和距離都比較恒定；

(4)直接和多聚酶相結(jié)合；

(5)常和操縱子相鄰；

(6)位于基因的5'端；

(7)決定轉(zhuǎn)錄的啟動和方向。

(8)特殊的操縱子的R,B序列不同。第42頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月典型啟動子的結(jié)構(gòu)

-35-10轉(zhuǎn)錄起點TTGACA16-19bpTATAAT5-9bp現(xiàn)已證實大部分啟動子都存在這兩段共同序列，即位于–10bp處的TATA區(qū)和–35bp處的TTGACA區(qū)，它們是RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合位點。第43頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月1.-10序列：-10序列是由Pribnow和Schaller（1975）發(fā)現(xiàn)，故也稱為Pribnow框盒（Pribnowbox）。保守序列為TATAAT位于-10bp左右，A.T較豐富，易于解鏈。其功能是：

(1)RNApol緊密結(jié)合;(2)形成開放啟動復(fù)合體；

(3)使RNApol定向轉(zhuǎn)錄。第44頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月-10序列對轉(zhuǎn)錄的效率影響TATAAT→AATAAT，轉(zhuǎn)錄效率下降,稱為下降突變（downmutation）。TATGTT→TATATT，轉(zhuǎn)錄效率上升，為上升突變（upmutation）。以上突變?yōu)楹螘绊戅D(zhuǎn)錄效率？前者可能由于T-A的堆集能要小于A-T的堆積能，后者可能是由于堆集能降低和氫鍵的減少第45頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月2.-35序列-35序列又稱為Sextama盒（Sextamabox），其保守序列為（TTGACA）其功能是:(1)

為RNApol的識別位點。

σ亞基識別-35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板(2)-35和-10序列的距離是穩(wěn)定的，此與RNApol的結(jié)構(gòu)有關(guān)。第46頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.轉(zhuǎn)錄起始位點（I）轉(zhuǎn)錄開始時模板上的第一個堿基在原核中常為A或G而且位置固定第47頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄的起始1.全酶與模板的DNA接觸，生成非專一的,不穩(wěn)定的復(fù)合物在模板上移動；2.起始識別：全酶與－35序列結(jié)合，產(chǎn)生封閉的酶-啟動子二元復(fù)合物（closedbinarycomplex）；3.全酶緊密地結(jié)合在-10序列處，模板DNA局部變性，形成開放的啟動子二元復(fù)合體；4.酶移動到I，第一個rNTP轉(zhuǎn)錄開始,σ因子釋放,形成酶-啟動子-rNTP三元復(fù)合體（ternarycomplex）。第48頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA核心酶和全酶在DNA上的分布:(1)σ和1/3的RNApol結(jié)合成全酶，或在非特異位點的松散復(fù)合體中，或在啟動子中的二元復(fù)合體中；(2)其中半數(shù)的核心酶從事轉(zhuǎn)錄；(3)余下的核心酶大量存在于閉合松散復(fù)合體中；(4)估計數(shù)量很少的全酶是游離的。第49頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNAPol啟始基因轉(zhuǎn)錄后，就沿模板不停地移動，合成RNA鏈直到碰上終止信號時才與模板DNA相脫離并釋放新生RNA鏈。所有參與形成RNA-DNA雜合體的氫鍵都被破壞，模板DNA鏈與非模板鏈重新組合成DNA雙鏈。原核生物轉(zhuǎn)錄的終止第50頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月終止子（terminator,t）

強終止子－內(nèi)在終止子（intrinsicterminators）。又稱為不依賴于ρ因子的終止

弱終止子－需要ρ因子（rhofactor）。又稱為ρ依賴性終止子（Rho-dependentterminator）第51頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月強終止子的結(jié)構(gòu)…NNAAGCGCCGNNNCCGGCGCTTTTTTNNN……NNTTCGCGGCNNNGGCCGCGAAAAAANNN…DNA…NNAAGCGCCGNNNCCGGCGCUUUUUUNNN…RNA第52頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月NNN

NNG·CC·GC·GG·CC·GG·CC·U…NNNNC·UUUUU…-OH3’

強終止子結(jié)構(gòu)的模式圖

強終止子的結(jié)構(gòu)特點（1）有回文結(jié)構(gòu)存在；（2）莖的區(qū)域內(nèi)富含G-C；（3）強終止子3′端上有6個U；

以上結(jié)構(gòu)特點在終止中起何作

用？第53頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

新生RNA中出現(xiàn)發(fā)卡式結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停，破壞RNA-DNA雜合鏈5’端的正常結(jié)構(gòu)。寡聚U的存在使雜合鏈的3’端部分出現(xiàn)不穩(wěn)定的rU?dA區(qū)域，兩者共同作用使RNA從三元復(fù)合物中解離出來。終止效率與二重對稱序列和寡聚U的長短有關(guān)，隨著發(fā)卡式結(jié)構(gòu)（至少6bp）和寡聚U序列（至少4個U）長度的增加，終止效率逐步提高。第54頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月依賴于ρ因子的終止提純的RNA聚合酶并不能識別特異性的轉(zhuǎn)錄終止信號，而加入大腸桿菌ρ因子后該聚合酶就能在DNA模板上準(zhǔn)確地終止轉(zhuǎn)錄。ρ因子是一個相對分子質(zhì)量為2.0×105的六聚體蛋白，它通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離。第55頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

RNAPol轉(zhuǎn)錄DNAρ因子附著到RNA

識別位點上

ρ因子跟在RNAPol

后沿RNA移動

RNAPol在終止位

點停下，并被ρ因子追上在轉(zhuǎn)錄泡中ρ因子使DNA-RNA雜種雙鏈解開轉(zhuǎn)錄終止,釋放出

RNAPol,ρ因子和RNA第57頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

真核生物的轉(zhuǎn)錄真核生物的轉(zhuǎn)錄和原核轉(zhuǎn)錄的不同點：(1)原核只有一種RNA聚合酶，而真核細胞有三種聚合酶；

(2)啟動子的結(jié)構(gòu)特點不同，真核有三種不同的啟動子和有關(guān)的元件；

(3)真核的轉(zhuǎn)錄有很多蛋白質(zhì)因子的介入。第58頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月一.真核的RNA聚合酶

表12-2真核生物的三種RNA聚合酶的特點 RNAPol 位置 產(chǎn)物 相對活性對α-鵝膏蕈的敏 PolⅠ 核仁 28s,18s,5.8srRNAs50～70%不敏感 PolⅡ 核質(zhì) hnRNA,mRNA,某些SnRNA20～40% 高度敏感 PolⅢ 核質(zhì) tRNA,5SrRNA,某些SnRNAs～10%片段特異，中等敏感

表12-3轉(zhuǎn)錄的抑制劑 抑制劑 靶酶 抑制作用 利福霉素 細菌全酶 和β亞基結(jié)合，抑制起始 鏈霉溶菌素 細菌核心酶 和β亞基結(jié)合，抑制起始 放射線素D 真核PolⅠ 和DNA結(jié)合，阻止延伸

α-鵝膏蕈 真核PolⅡ 和RNAPolⅡ結(jié)合

第59頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

B220～240Kda—與模板結(jié)合，與鏈的起始，延伸有關(guān)，相當(dāng)于原核RNAPol的β′亞基C端含有羧基末端功能區(qū) 大亞基B140～150Kda—與DNA、底物和新生的RNA結(jié)合,相當(dāng)于原核RNAPolβ

B44.5—酶的連接，相當(dāng)于原核RNA的α亞基 RNAPolⅡ ABC27KDa磷酸化蛋白，

1類—三種RNAPol共有，如ABC25.5KDa與DNA結(jié)合有關(guān)

ABC23KDa B12.6

小亞基2類—PolⅡ特有B23 B14.5 B10 3類—在某些條件下可除去的亞基 B23 參與酶的基本結(jié)構(gòu)

B16.5 細胞器的RNAPol—和噬菌體的RNA相似，因有單一固定的功能，分子量較小 表12-3真核生物聚合酶的成分及功能 第60頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月二．真核生物的啟動子

啟動子Ⅱ最為復(fù)雜，它和原核的啟動子有很多不同：（1）有多種元件：TATA框，GC框，CATT框，OCT等；（2）結(jié)構(gòu)不恒定；（3）它們的位置、序列、距離和方向都不完全相同；（4）有的有遠距離的調(diào)控元件存在，如增強子；（5）這些元件常常起到控制轉(zhuǎn)錄效率和選擇起始位點的作用（6）不直接和RNApol結(jié)合；（7）需多種轉(zhuǎn)錄因子介入。第61頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

真核啟動子含有不同的組件SV40早期啟動子胸苷激酶組蛋白H2B

-140-120-100-80-60-40-20+1

OctCAATGCTATA第62頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)Ⅱ類基因的啟動子和調(diào)控區(qū)

TATA框核心元件啟始子（initiator，Inr）:一般由PY2CAPY5構(gòu)成，

位于-3～+5，可能提供RNApolⅡ識別。

CAATbox、Ⅱ類啟動子上游元件組成GCboxOct．增強子（enhomcer）遠端調(diào)控區(qū)減弱子（dehancer）靜息子（sisencer）上游激活序列（upstreamactivatingseguences，UASs）

第63頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月起始子起始點一般沒有同源序列mRNA的第一個堿基傾向A，另一側(cè)翼由Py組成稱為起始子（initiator,Inr).（在原核CAT起始序列也有這種情況）。一般由PY2CAPY5構(gòu)成位于-3～+5提供RNApolⅡ識別。無論TATA是否存在，Inr對啟動子的強度和起始位點的選擇都是重要的?，F(xiàn)已純化了Inr結(jié)合蛋白。第64頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月核心元件

TATA框又稱Hogness框，Goldberg-Hogness

框，俚語稱為金磚（Goldbrick）其一致序列是：T85A97T93A85A63A83A50常在-25左右，相當(dāng)于原核的-10序列。其作用是：

(1)選擇正確的轉(zhuǎn)錄起始位點，保證精確起始，故也稱為選擇子（selector）。

(2)影響轉(zhuǎn)錄的速率。第65頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月上游啟動子元件（UPE）

表12-4哺乳動物RNAPolⅡ上游轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的元件

元件 保守序列 結(jié)合DNA的長度蛋白質(zhì)因子TATAbox TATAAAA ～10bp TBP CAATbox GGCCAATCT ～22bp CTF/NF1GCbox GGGCGG ～20bp SP1 Octamer ATTTGCAT ～20bp Oct-1Octamer ATTTGCAT 23bp Oct-2KB GGGACTTTCC ～10bp NFKB ATF GTGACGT ～20bp ATF B.Lewin:《GENES》Ⅵ.1997,Table28.2第66頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月增強子或強化子（enhancer）已在SV40的轉(zhuǎn)錄單元上發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄起始位點上游約200bp處有兩段72bp長的重復(fù)序列，它們不是啟動子的一部分，但能增強或促進轉(zhuǎn)錄的起始，除去這兩段序列會大大降低這些基因的轉(zhuǎn)錄水平，若保留其中一段或?qū)⒅〕霾逯罝NA分子的任何部位，就能保持基因的正常轉(zhuǎn)錄。因此，稱這種能強化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強子或強化子（enhancer）。第67頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月增強子它是在1981年由Benerji,Rusconi小組和Chambom等發(fā)現(xiàn)的,又稱遠上游序列（farupstreamseguence）其特點是：①具有遠距離效應(yīng)。②無方向性。無論位于靶基因的上游、下游或內(nèi)部都可發(fā)揮增強轉(zhuǎn)錄的作用。③順式調(diào)節(jié)。只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因，而對其他染色體上的基因沒有作用。④無物種和基因的特異性。可以連接到異源基因上發(fā)揮作用。⑤具有組織的特異性。增強子只有與特定蛋白質(zhì)相互作用才能發(fā)揮功能。⑥有相位性。其作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)。⑦有的增強子可以對外部信號產(chǎn)生反應(yīng)。第68頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第69頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月增強子為什么具有遠距離作用呢？（1）拓樸效應(yīng)；拓樸效應(yīng)說認為增強子的作用是誘導(dǎo)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，使核小體產(chǎn)生DNaseI敏感區(qū)。（2）滑動模型；（3）成環(huán)模型。Enhancer

Promotor第70頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

表12-5人類Ⅱ型啟動子的轉(zhuǎn)錄因子 因子 分子量 功能 RNAPolⅡ≥10K 依賴模板合成RNA TFⅡA 12,19,35K穩(wěn)定TFⅡD和DNA的結(jié)合，激活TBP亞基

TFⅡB 33K 結(jié)合模板鏈（-10～+10），起始PolⅡ結(jié)合，和TFⅡE/F相互作用 TFⅡD (TBP,30K)TBP亞基識別TATA，將聚合酶組入復(fù)合體中，TAFs識別特殊啟動子 TFⅡE 34K(β)結(jié)合在PolⅡ的前部，使復(fù)合體的保護區(qū)延伸到下游

57K(α)TFⅡF 38,74K 大亞基具解旋酶活性（RAP74）,小亞基和PolⅡ結(jié)合，介導(dǎo)其加入復(fù)合體 TFⅡH 具激酶活性，可以磷酸化PolⅡC端的CTD，使PolⅡ逸出，延伸 TFⅡI 120K 識別Inr，起始TFⅡF/D結(jié)合 TFⅡJ 在TFⅡF后加入復(fù)合體，不改變DNA的結(jié)合方式 TFⅡS RNA合成延伸 第71頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄復(fù)合體TBPTAFsTFIIATFIIBTFIIFPolIITFIIERNApolⅡ的轉(zhuǎn)錄起始結(jié)合在PolⅡ的前部，使復(fù)合體的保護區(qū)延伸到下游小亞基和PolⅡ結(jié)合，介導(dǎo)其加入復(fù)合體穩(wěn)定TFⅡD和DNA的結(jié)合，激活TBP亞基TBP亞基識別TATA，將聚合酶組入復(fù)合體中，TAFs識別特殊啟動子起始PolⅡ結(jié)合第72頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)RNApolⅠ啟動子核心啟動子（corepromoter）或核心元件（coreelement），位于-45到+20，負責(zé)轉(zhuǎn)錄的起始。上游控制元件（upstreamcontrolelementUCE），從-180延伸到-107，可增加核心元件的轉(zhuǎn)錄起始的效率。第73頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月－170－160－150－140－130－120－110………－60－－50－40－30－20－101＋10＋20

上游控制區(qū)核心啟動子

UBF1UBF1結(jié)合于G－C豐富區(qū)

SL1SL1與UBF1協(xié)同結(jié)合TFⅡB

Pol1

?

第74頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月RNApolⅢ啟動子的轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)和功能因子 結(jié)構(gòu) 功能 TFⅢA38Kda,有9個鋅指結(jié)合于1型內(nèi)部啟動子(5sRNA基因)的C框

使ⅢC結(jié)合在C框下游，輔助ⅢB定位結(jié)合TFⅢB含TBP和另外二種蛋白 定位因子，使Pol結(jié)合在起始位點上 TFⅢC含τA和τB,有5個亞基τB結(jié)合Ⅱ型內(nèi)部啟動子(tRNA基因)的B框起增強子的作用。τA結(jié)合A框，起啟動子的作用；輔助ⅢB定位結(jié)合 TBP 是ⅢB,ⅡD,SL1的亞基 和特異DNA序列及RNAPol結(jié)合，使Pol結(jié)合在正確的位點上 TFⅡD 含TBP亞基 結(jié)合TATA框，確定選擇PolⅢ PBP 次近端結(jié)合蛋白 可能和ⅡD一道輔助ⅢB定位結(jié)合的另一途徑 第75頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

TBPPolIII啟動子

TFIIIB使ⅢC結(jié)合在C框下游，輔助ⅢB定位結(jié)合定位因子，使Pol結(jié)合在起始位點上

TBPRNAPolIII

PolI啟動子

SL1RNAPolI

TBPUBF1PolII啟動子

TFIIDTATA轉(zhuǎn)錄起始點

RNAPolII

和特異DNA序列及RNAPol結(jié)合，使Pol結(jié)合在正確的位點上結(jié)合TATA框，確定選擇PolⅢ第76頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3原核與真核生物mRNA的特征比較mRNA在大腸桿菌細胞內(nèi)占總RNA的2%左右，tRNA占16%，rRNA則占80%以上。真核細胞的mRNA往往以較大相對分子量的前體RNA出現(xiàn)在核內(nèi)，只有成熟的、相對分子質(zhì)量明顯變小并經(jīng)化學(xué)修飾的mRNA才能進入細胞質(zhì)，參與蛋白質(zhì)的合成。所以，真核細胞mRNA的合成和功能表達發(fā)生在不同的空間和時間范疇內(nèi)。第77頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.1原核生物mRNA的特征1.半衰期短。

原核生物中，mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯是在同一個細胞空間里同步進行的，蛋白質(zhì)合成往往在mRNA剛開始轉(zhuǎn)錄時就被引發(fā)了。大多數(shù)細菌mRNA在轉(zhuǎn)錄開始1分鐘后就開始降解。mRNA降解的速度大概是轉(zhuǎn)錄或翻譯速度的一半?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)每過大約2分鐘，體系中出現(xiàn)新生蛋白質(zhì)的速度就下降50%。第78頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月2.原核細胞的mRNA（包括病毒）有時可以編碼幾個多肽，而真核細胞的mRNA最多只能編碼一個多肽。我們把只編碼一個蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順反子mRNA（monocistronicmRNA），把編碼多個蛋白質(zhì)的mRNA稱為多順反子mRNA（polycistronicmRNA）。幾乎所有mRNA都可以被分成3部分：編碼區(qū)和位于AUG之前的5’端上游非編碼區(qū)以及位于終止密碼子之后不翻譯的3’端下游非編碼區(qū)。編碼區(qū)從起始密碼子AUG開始經(jīng)一連串編碼氨基酸的密碼子直至終止密碼子。第79頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月對于第一個順反子來說，一旦mRNA的5'端被合成，翻譯起始位點即可與核糖體相結(jié)合，而后面幾個順反子翻譯的起始就會受其上游順反子結(jié)構(gòu)的調(diào)控。第80頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第一個蛋白質(zhì)合成終止以后，核糖體分解成大、小亞基，脫離mRNA模板，第二個蛋白的翻譯必須等到新的小亞基和大亞基與該蛋白起始密碼子相結(jié)合后才可能開始。前一個多肽翻譯完成以后，核糖體大、小亞基分離，小亞基也可能不離開mRNA模板，而是迅速與游離的大亞基結(jié)合，啟動第二個多肽的合成。第81頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月一個順反子的翻譯有時完全取決于它前面順反子的翻譯，在噬菌體RNA中，往往形成復(fù)雜的二級結(jié)構(gòu)，因為只有第一個翻譯起始位點是暴露的，在這個順反子翻譯產(chǎn)生多肽的過程中，核糖體的運動破壞了后續(xù)順反子的二級結(jié)構(gòu)，使起始位點較容易與核糖體相結(jié)合形成起始復(fù)合物。第82頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.原核生物mRNA的5’端無帽子結(jié)構(gòu)，3’端沒有或只有較短的多聚（A）結(jié)構(gòu)。原核生物起始密碼子AUG上游7-12個核苷酸處有一被稱為SD序列（Shine–Dalgarnosequence）的保守區(qū)，因為該序列與16S-rRNA3'端反向互補，所以被認為在核糖體-mRNA的結(jié)合過程中起作用。4.原核生物常以AUG（有時GUG，甚至UUG）作為起始密碼子，而真核生物幾乎永遠以AUG作為起始密碼子。第83頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月原核第84頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第85頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.2真核生物mRNA的特征編碼功能蛋白的真核基因都通過RNA聚合酶II進行轉(zhuǎn)錄，幾乎都是單順反子，其長度在幾百到幾千個核苷酸之間。一個完整的基因，不但包括編碼區(qū)（codingregion），還包括5'和3'端長度不等的特異性序列，它們雖然不編碼氨基酸，卻在基因表達的過程中起著重要作用。第86頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月“基因”的分子生物學(xué)定義是：產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列！真核生物mRNA結(jié)構(gòu)上的最大特征是5’端的帽子及3’的多聚(A)結(jié)構(gòu)。Agenecanbedefinedasfollowing:TheentirenucleicacidsequencethatisnecessaryforthesynthesisofafunctionalpolypeptideorRNAmolecule.第87頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第88頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月1.真核生物mRNA的5’端存在“帽子”結(jié)構(gòu)。真核生物基因轉(zhuǎn)錄一般從嘌呤（主要是A，也可能是G）起始，其5’端大都經(jīng)過修飾，第一個核苷酸保留了5’端的三磷酸基團。用核酸酶處理成熟mRNA，其5’端并不產(chǎn)生預(yù)期的核苷三磷酸，而產(chǎn)生以5’-5’三磷酸基團相連的二核苷酸，5’終端是一個在mRNA轉(zhuǎn)錄后加上去的甲基化鳥嘌呤。第89頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核細胞mRNA的結(jié)構(gòu)特點AAAAAAA-OH5′

“帽子”PolyA3′

順反子mRNAm7G-5′ppp-N-3′p第90頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第91頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月mRNA的帽子結(jié)構(gòu)常常被甲基化。第一個甲基出現(xiàn)在所有真核細胞的mRNA中（單細胞真核生物mRNA主要是這個結(jié)構(gòu)），由尿苷酸-7甲基轉(zhuǎn)移酶催化，稱為零類帽子（cap0）。如在第二個核苷酸(原mRNA5’第一位)的2’-OH位上加另一個甲基，這步反應(yīng)由2’-O-甲基轉(zhuǎn)移酶完成。一般把有這兩個甲基的結(jié)構(gòu)稱為1類帽子（cap1），真核生物中以這類帽子結(jié)構(gòu)為主。當(dāng)mRNA原第二位核苷酸是腺嘌呤時，其N6位有時也被甲基化，這一反應(yīng)只能在2’-OH被甲基化以后才能發(fā)生。在某些生物細胞內(nèi)，mRNA鏈上的第三個核苷酸的2’-OH位也可能被甲基化，因為這個反應(yīng)只以帶有1類帽子的mRNA為底物，所以被稱為2類帽子（cap2）。有2類帽子的mRNA只占有帽mRNA總量的10%-15%以下。第92頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月2.絕大多數(shù)真核生物mRNA具有多聚(A)尾巴。除組蛋白基因外，真核生物mRNA的3’末端都有多聚（A）序列，其長度因mRNA種類不同而變化，一般為40-200個左右。真核基因的3’末端轉(zhuǎn)錄終止位點上游15～30bp處的保守序列AAUAAA對于初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的準(zhǔn)確切割及加多聚（A）是必需的。第93頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物mRNA中的加多聚A反應(yīng)第94頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月多聚(A)是mRNA由細胞核進入細胞質(zhì)所必需的形式，它大大提高了mRNA在細胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。mRNA剛從細胞核進入細胞質(zhì)時，其多聚(A)尾巴一般比較長，隨著mRNA在細胞質(zhì)內(nèi)逗留時間延長，多聚(A)逐漸變短消失，mRNA進入降解過程。第95頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4RNAPolI和PolIII介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄RNAPolI只用于合成pre-rRNA．有三大特征：1.pre-rRNA組成一個長的轉(zhuǎn)錄單元；2.真核生物基因組上rDNA區(qū)中成熟rRNA基因相對位置和方向永遠相同（５’－＞18Ｓ，5.8S和28S－＞３’)；3.無論原核還是真核生物中，pre-rRNA轉(zhuǎn)錄單元都顯著長于成熟rRNA的總和。第96頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)染色體中保留區(qū)非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)第97頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾3.5.1RNA中的內(nèi)含子因為真核基因表達往往伴隨著RNA的剪接過程（splicing），從mRNA前體分子中切除被稱為內(nèi)含子（intron）的非編碼區(qū)，并使基因中被稱為外顯子（exon）的編碼區(qū)拼接形成成熟mRNA。第98頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月用DNA-RNA雜交的方法驗證雞卵清蛋白基因中存在非編碼的內(nèi)含子區(qū)成熟mRNA與帶有該基因的互補鏈DNA序列雜交示意圖；b.雞卵清蛋白的基因結(jié)構(gòu)示意圖。第99頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核基因大多是斷裂的，也就是說，一個基因可由多個內(nèi)含子和外顯子間隔排列而成。研究表明，內(nèi)含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超過99%。部分人類基因中內(nèi)含子序列所占的比重分析第100頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月所謂斷裂基因是指基因的編碼序列在DNA分子上不是連續(xù)排列的，而是被不編碼的序列所隔開。構(gòu)成斷裂基因的DNA序列被分為兩類：基因中編碼的序列稱為外顯子，外顯子是基因中對應(yīng)于信使RNA序列的區(qū)域；不編碼的間隔序列稱為內(nèi)含子，內(nèi)含子是從信使RNA中消失的區(qū)域。斷裂基因由一系列交替存在的外顯子和內(nèi)含子構(gòu)成，基因兩端起始和結(jié)束于外顯子，對應(yīng)于其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA的5′和3′末端。什么是斷裂基因？第101頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月由DNA轉(zhuǎn)錄生成的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——核不均一RNA（hnRNA,

heterogeneousnuclearRNA），即mRNA的前體，經(jīng)過5’加“帽”和3’酶切加多聚腺苷酸，再經(jīng)過RNA的剪接，編碼蛋白質(zhì)的外顯子部分就連接成為一個連續(xù)的可譯框（openreadingframe，ORF），通過核孔進入細胞質(zhì)，作為蛋白質(zhì)合成的模板。第102頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的生成及其主要加工剪接過程圖示第103頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核基因平均含有8-10個內(nèi)含子，前體分子一般比成熟mRNA大4-10倍。內(nèi)含子的“功能”及其在生物進化中的地位是一個引人注目的問題。許多人類疾病是內(nèi)含子剪接異常引起的。地中海貧血病人的珠蛋白基因中，大約有1/4的核苷酸突變發(fā)生在內(nèi)含子的5'或3'邊界保守序列上，或者直接干擾了前體mRNA的正常剪接。第104頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后的加工（posttranscriptionalmodification）（1）減少部分片段：如切除5'端前導(dǎo)序列，

3'端拖尾序列和中部的內(nèi)含子；（2）增加部分片段：5'加帽，3'加poly(A),

歸巢和通過編輯加入一些堿基；（3）修飾：對某些堿基進行甲基化等。第105頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月一、tRNA和rRNA的加工（一）、原核的tRNA和rRNA的加工參與蛋白質(zhì)合成的tRNA和rRNA都不是最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(1)它們的5'端都是單磷酸，而原始的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物5'應(yīng)是三磷酸；(2)分子比初始轉(zhuǎn)錄物??；(3)tRNA含有特殊的堿基，這些堿基只有通過一些化學(xué)修飾才可以得到。第106頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA的加工tRNA的加工分成3個階段(1)“斬頭”，形成5'末端；(2)去尾，形成3'-OH末端。缺-CCA的tRNA要用tRNA核酸轉(zhuǎn)移酶加-CCA。(3)修飾：通過甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等進行修飾，如氨基酸臂的4-硫尿苷（4tu），D臂的2甲基鳥苷（m2G），TψC臂的假尿苷（ψ）和反密碼子環(huán)上的2異戊腺苷（2ipA)第107頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月

（二）、真核的tRNA和rRNA的加工真核tRNA的基因和原核不同：(1)真核的前體分子tRNA是單順反子，但成簇排列，基因間有間隔區(qū)；(2)真核tRNA基因一般都比原核tRNA基因多得多，如酵母約有400個tRNA基因；(3)5'端單磷酸核苷酸，表明已被加工過；(4)tRNA的前體分子中含有內(nèi)含子。第108頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核tRNA的加工和原核的區(qū)別(1)真核tRNA前體中無二聚體和多聚體；(2)增加了剪接內(nèi)含子的過程；(3)都要加CCA。第109頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月真核細胞中rRNA的加工途徑(1)切除5'端的前導(dǎo)序列；(2)從41S的中間產(chǎn)物中先切下18S的片段。

Hela細胞的切點在18S和5.8S之間的ITS（內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔序列）；L細胞的切點在18S序列和ITS的交界處，稱為先成熟。(3)部分退火，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)；(4)最后修正。第110頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月切點在18S和5.8S之間的ITS處切點在18S序列和ITS的交界處第111頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月前體mRNA的加工mRNA前體分子的加工主要是真核mRNA，原核的mRNA一般不經(jīng)過加工。真核mRNA的加工一般要經(jīng)過四步：

(1)5'加帽；

(2)3'加尾；

(3)切除內(nèi)含子；

(4)修飾：對某些堿基進行甲基化。第112頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月二、真核mRNA前體的加工(一)核內(nèi)不均一RNA(heterogenousnuclearRNA,hnRNA)平均分子長度為8-10Kb(2Kb~14Kb)左右。比mRNA的平均長度（1.8~2Kb）要大4-5倍。hnRNA僅有總量的1/2轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)內(nèi)，其余的都在核內(nèi)被降解掉。hnRNA是mRNA的前體，證據(jù)是：

(1)hnRNA和mRNA有相同的序列；

(2)hnRNA在體外能作為模板翻譯蛋白；

(3)兩者5'端都有帽子結(jié)構(gòu)；

(4)二者為相同的聚合酶所合成；

(5)兩者的3‘端都有多聚腺苷酸尾巴。第113頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月hnRNA的結(jié)構(gòu)特點：(1)5'端有帽子結(jié)構(gòu)；(2)3'端有poly（A）尾巴；(3)帽子結(jié)構(gòu)后有3個寡聚U區(qū)，每個長約30nt；(4)有重復(fù)序列，位于寡聚U區(qū)后面；(5)有莖環(huán)結(jié)構(gòu)，可能分布于編碼區(qū)（非重復(fù)序列）的兩側(cè)；(6)非重復(fù)序列中有內(nèi)含子區(qū)。第114頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第115頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月1．加帽(1)剪接前加帽如呼腸病毒，牛豆病毒(2)剪切后加帽如皰疹病毒和口炎病毒第116頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第117頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2月第118頁，課件共135頁，創(chuàng)作于2023年2