第十四章__RNA的生物合成课件.ppt

第 一 章  RNA的生物合成 第三节 原核生物的转录 一、转录的起始 第五节 转录产物的加工 二、原核生物rRNA的加工 五、真核生物rRNA的加工 延伸 延长反应开始后， TFⅡE、 TFⅡH 释放； 加入的延长因子与RNA聚合酶、 TFⅡF形成延伸复合物，使RNA聚合酶的延长效率大大促进。 终止 RNA聚合酶的反应终止，RNA聚合酶脱磷酸化，并重新进入下一个循环，准备下一次转录的起始。 添加多聚A尾：内切酶在mRNA 3’端poly（A）添加位点的特定部位切开；poly（A）合成酶催化多聚腺苷酸的反应合成poly（A）尾。 起始 延伸 AAUAAA 5’ cap AAUAAA An 5’ cap Poly(A)聚合酶 RNA内切酶 AAUAAA识别因子 AAUAAA序列：初始转录物3’末端的保守序列，对转录产物的准确切割及加poly（A）是必须的。 原核生物与真核生物转录的区别 mRNA、tRNA、rRNA均加工 mRNA不加工，tRNA和rRNA需加工 转录后加工 加尾信号提示mRNA加PolyA尾、并在尾后切断 依赖ρ因子，ρ因子阻止； 不依赖ρ因子RNA发夹结构阻止 终止 RNA聚合酶滑动 核心酶滑动 延长 TF与启动子结合后，协助RNA聚合酶与DNA模板结合 σ因子识别起始点，RNA聚合酶与DNA 模板结合 起始 3 1 聚合酶种类 真核 原核 一、原核生物mRNA前体的加工 细菌中用于指导蛋白质合成的mRNA大多不需要加工，一经转录即可直接进行翻译。 也有少数多顺反子mRNA需通过核酸内切酶切成较小的单位，然后再进行翻译。 如：核糖体大亚基蛋白L10和L7／L12与RNA聚合酶β和β′亚基的基因组成混合操纵子，它在转录出多顺反子mRNA后需通过RNaseⅢ将核糖体蛋白质与聚合酶亚基的mRNA切开，然后再各自进行翻译。 原核生物rRNA基因结构 rRNA的基因与某些tRNA的基因组成混合操纵子； 它们在形成多顺反子转录物后，经断链成为rRNA和tRNA的前体，然后进一步加工成熟； 大肠杆菌共有7个rRNA的转录单位，它们分散在基因组的各处。 转录产物通过链内互补序列间的碱基配对折叠形成一些茎环结构； 一些蛋白质与之结合形成核糖核蛋白复合体； 多数这样的蛋白质会保持与RNA的结合状态并成为核糖体的一部分； 结合完成后，开始RNA前体的加工： 特定碱基的甲基化（16S rRNA约含10个甲基化修饰，23SrRNA约20个甲基化修饰）； 前体rRNA经过RNase III、RNaseP和RNaseF的切割释放出16S、23S和5S前体分子； 切割下来的分子再经过核酸外切酶M16、M23、M5的修整而形成成熟的rRNA。 三、原核生物前体tRNA的加工 tRNA基因的转录单元大多数为多基因，同种tRNA或不同种tRNA的多拷贝组成一个转录单位，转录在一条RNA中。 tRNA与rRNA组成转录单位。 Ⅰ型tRNA有3’-CCA-OH，Ⅱ型tRNA无 3’-CCA-OH。 加工过程 转录物前体经过折叠形成特征性茎环结构； 核酸内切酶E/F在3’端切除一个侧翼序列，在前体3’端留下一个额外的9核苷酸序列，然后外切酶RNase D依次切去3’端的7个核苷酸； 接着RNase P切去5’端侧翼序列产生出成熟的5’端； 随后，RNase D再除去3’端剩余的两个核苷酸，产生出成熟的3’端。 最后tRNA一系列碱基修饰。 tRNA核苷转移酶：催化Ⅱ型tRNA形成稳定的3’CCA-OH。 断裂基因（split gene）：真核基因常常是不连续的，其编码区（exon）被非编码区（intron）打断。 转录时外显子和内含子都能被转录，形成前体RNA。 剪接（splicing）：加工时，内含子被切除而外显子被连接在一起的过程。 四、真核生物tRNA的加工 真核生物初级转录产物中只含有一个tRNA序列。 前体tRNA带有一个16 nt的5’端前导区， 一个14 nt的内含子和3’端 两个额外的核苷酸。 加工：内切酶识别初生转录产物形成的特定茎环二级结构，并切去5’端的前导区和3’端的2个额外核苷酸；tRNA核苷酸转移酶将5’- CCA-3’序列转移到新生的3’末端形成的tRNA3’端的CCA结构；内含子的切除和一系列碱基的修饰。 Ⅳ型内含子剪接 RNA聚合酶Ⅲ启动子（III型启动子） 分为三个亚类； 5S rRNA和tRNA基因的启动子是内部启动子，位于转录起始位点的下游，都由两部分组成； snRNA启动子由三个部分组成，位于转录起始位点上游。 snRNA 5S rRNA tRNA 原核生物终止子：在终止位点之前均有一个回文序列，由RNA形成发夹结构。 四、终止子 依赖ρ因子的终止子：终止位点之前成发