第三章生物信息的传递(上)——转录课件.pptVIP

第三章 生物信息的传递（上） ——从DNA到RNA ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 RNA的分类 DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。正常细胞遗传信息的流向是： RNA包括hnRNA（不均一核RNA，heterogeneous nuclear RNA) 、 mRNA、 rRNA、tRNA、snRNA（小核RNA,small nuclear RNA）和scRNA（小胞浆RNA，small cytosol RNA) ，它们均与遗传信息的表达有关。 mRNA是遗传信息的携带者，其核苷酸序列决定着合成蛋白质的氨基酸序列；hnRNA是mRNA的前体，含有转录的、但不出现于成熟mRNA中的核苷酸片段(内含子)； tRNA识别密码子，将正确的氨基酸转运至蛋白质合成位点； rRNA是蛋白质合成机器——核蛋白体的组成成分；snRNA在hnRNA向mRNA转变过程的剪接中起十分重要的作用。 一、基本概念 生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。 ● 基因表达的第一步 ● 以D. S. DNA中的一条单链作为转录的模板 ● 在依赖DNA的RNA聚合酶的作用下 ● 按A U，C G 配对的原则，合成RNA分子. ● 模板单链 DNA的极性方向为3’ → 5’, 而非模板单链 DNA的极性方向与RNA链相同，均为5’ → 3’. 参与转录的物质 原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板:DNA 酶: RNA聚合酶 其他蛋白质因子 转录的不对称性： 在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。 ● 基本概念 ● 转录起始：RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 二、参与转录起始的关键酶与元件 （一） RNA聚合酶 大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析 RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别 （二） 启动子(promoter) ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 三、转录的基本过程 1、起始位点的识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。 2、转录起始：RNA链上第一个核甘酸键的产生 3、RNA链的延伸● ?亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；●在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。 4、转录终止 不依赖?因子的终止 终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，RNA形成发夹结构； 终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度增加，效率增加 。B：发夹的形成破坏了一部分RNA-DNA杂交链，仅留下多聚U与多聚A的一段杂交链。C：多聚U与多聚A杂交物解离，转录本被释放。 依赖?因子的终止 真核生物RNA的合成 1、核心启动子 （core promoter） ●定义：指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区TATA 常在-25bp左右，相当于原核的-10序列T85A97T93A85A63A83A50●作用：选择正确的转录起始位点，保证精确起始2、上游启动子元件（upstream promoter element，UPE）●包括CAAT盒（CCAAT）和GC盒（GGGCGG）等。 CAAT：-70 - -80bp GGGCGG：-80 - -110bp●作用：控制转录起始频率。 转录因子 转录复合体 TBP TAFs TFIIA TFIIB TFIIF Pol II TFIIE RNA pol Ⅱ的转录起始 真核生物RNA聚合酶Ⅱ转录过程所需的蛋白质因子 TBP：专门识别TATA盒 TFⅡA：稳定TBP、 TFⅡB对启动子的结合 TFⅡB：结合与TBP，组装pol- TFⅡF复合物 RNA聚合酶Ⅱ：催化RNA合成，12亚基。 TFⅡF：结合RNApolⅡ- TFⅡB，防止RNApolⅡ结合于 非特异DNA顺序 TF