第14章RNA的生物合成概念.ppt

一、转录模板 1.不对称转录(asymmetric transcription) (1)结构基因(structural gene): DNA分子上转录出RNA的区段 。 (2)模板链(template strand): DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，也称作有意义链或Watson链。 (3)编码链(coding strand): DNA双链中与模板链相对的单链，不进行转录，也称为反义链或Crick链。 二、RNA聚合酶 原核生物RNA聚合酶抑制剂 抗结核药利福平或利褔霉素对RNA聚合酶有特异性抑制作用，与β亚基特异性结合，从而抑制酶的活性。 聚合酶I ：转录45S rRNA 聚合酶II：转录mRNA的前体，称为核不均RNA（hnRNA） 聚合酶III：转录tRNA snRNA和5S rRNA 等 真核RNA聚合酶的活性 RNA聚合酶的空间结构 DNA上的转录起始序列，称为启动子，有序列保守性，不仅是转录起始的位置，而且影响转录的活性。 转录空泡(transcription bubble) 电镜原核生物转录过程中的羽毛状现象 依赖ρ因子的转录终止 非依赖ρ因子的转录终止 1. 依赖 ρ因子的转录终止 用T4噬菌体DNA在试管内作转录实验，发现转录产物比其在细胞内转录出的要长。 试管内转录体系中加入ρ因子，转录产物长于细胞内的现象不复存在。 1969年，J.Roberts在E.coli（T4噬菌体的宿主菌）中发现了能控制转录终止的蛋白质，定名为ρ因子。 (1)产物RNA 3‘端有较丰富的C，或有规律地出现C碱基（终止信号）， 是ρ因子在RNA上的结合位点。 (2)ρ因子终止转录的作用是与RNA转录产物结合，结合后ρ因子和RNA聚合酶都可能发生构象变化，从而使RNA聚合酶停顿，解螺旋酶的活性使DNA∶RNA杂化双链拆离，利于转录产物从转录复合物中释放。 RNA合成动画.mov 顺式作用元件(cis-acting element) ：可影响自身基因表达活性的DNA序列。 帽子结构 帽子结构 3?端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail) ①DNA上没有模板。 ②需要polyT引物——通用引物. ③polyA转移酶合成多聚腺苷酸尾巴 ④合成后与尾结合蛋白结合。 mRNA 剪切.mov 5. mRNA的编辑(mRNA editing) ? RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。 核酶的发现，对中心法则作了重要补充； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶 。 一、真核生物mRNA的转录后加工 （一）首、尾的修饰 5?端形成 帽子结构(m7GpppGp —) 3?端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail) 5? pppG… 5? GpppG… pppG pi 鸟苷酸转移酶 5? m7GpppG… 甲基转移酶 SAM 帽子结构的生成 5? pG… 磷酸酶 PPi ①核内进行。 ②无模板,酶催化产生。 ③发生在剪接前。 ④合成后与帽结合蛋白结合 7-甲基鸟嘌呤核苷-5′-三磷酸鸟苷 （二）mRNA的剪接 1. hnRNA 和 snRNA 核内的初级mRNA称为杂化核RNA (hetero-nuclear RNA, hnRNA) snRNA (small nuclear RNA) 核内的蛋白质 小分子核糖核蛋白体 （snRNP） snRNA 真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。 2.断裂基因(splite gene) C A B D 编码区 A、B、C、D 非编码区 .断裂基因的发现 1977年，在冷泉港会议上，来自冷泉港实验室的罗伯茨（Richarl J.Roberts）和麻省理工学院癌症研究中心的夏普（Pilip A. sharp）报道了他们关于真核生物断裂基因的发现。因为这一发现，他们分享了1993年诺贝尔生理医学奖 英国科学家，因发现断裂基因于1993年获诺贝尔奖 罗伯茨（Richarl J.Roberts） 1972-1992年，他在冷泉港实验室工作。他对腺病毒Ad2进行了精细的研究。罗伯茨与其同事在实验室里分离和鉴定了许多限制酶。并用这些酶作Ad2 DNA限制酶图谱。1974年，他们对这些片段进行测序。其中有一个小片段包含Ad2 mRNA的末端和一个启动子。正是对这个包含启动子片段的有哪些信誉好的足球投注网站，导致对RNA剪切及断裂基因的发现。可以说，断裂基因的发现