第十二章RNA的生物合成概述.pptVIP

第十 二章 RNA的生物合成 (转录) Chapter 11 RNA Biosynthesis, Transcription 含义： 在DNA双链上，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录。 模板链并非总在同一单链上。 能够转录RNA的那条DNA链称为模板链(template strand) ，也称作有意义链或Watson链。 与模板链互补的另一条DNA链称为编码链(coding strand)，也称为反义链或Crick链。 原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成，即?2???。 ?亚基与转录起始点的识别有关，在转录合成开始后被释放；余下的部分（?2??）被称为核心酶，与RNA链的聚合有关。 真核生物具有3种不同的RNA聚合酶: 第二节 真核生物的转录过程 Section 2 The Process of RNA Biosynthesis 一、mRNA的合成 mRNA的合成时在核内有RNA聚合酶II催化的。 RNA聚合酶II： 有12个亚基组成。其中最大亚基的羧基末端结构域（caroxyl-terminal domain，CTD），富含丝氨酸残基。 （一）起始阶段 转录开始时，RNA聚合酶II结合于DNA模板的特定部位，此部位称启动子区。 启动子（promoter）时DNA上的特殊的序列，包括一些保守顺序。 第四节 原核生物的转录过程 原核生物转录起始区的一致性序列 被RNA聚合酶辨认的区段就是位于转录起始点-35区的TTGACA序列。 RNA聚合酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒），并启动转录。 第一个磷酸二酯键生成后，σ亚基即从转录起始复合物上脱落，核心酶连同四磷酸二核苷酸，继续结合于DNA模板上，酶沿DNA链前移，进入延长阶段。 ?因子从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿DNA链移动，按照碱基互补原则，不断聚合RNA。 1. ?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； 2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。 RNA链的延伸图解 RNA转录合成的终止机制有两种： 1．依赖Rho因子的转录终止： 由终止因子（?因子）识别特异的终止信号，并促使RNA的释放。 原核生物中的终止因子?蛋白是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为46kd。 ?蛋白能识别转录终止信号，并与RNA紧密结合，导致RNA的释放。 ρ因子是由相同亚基组成的六聚体蛋白质，亚基分子量46kD。 ρ因子能结合RNA，又以对poly C的结合力最强。 ρ因子还有ATP酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。 目前认为，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，利于产物从转录复合物中释放 。 模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域，使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构，引起RNA聚合酶变构及移动停止，导致RNA转录的终止。 RNA合成过程 DNA和RNA合成的比较 原核生物转录过程中的羽毛状现象 三、原核生物RNA转录终止 （1）依赖Rho（ρ）因子的转录终止 ρ因子： 依赖ρ因子的转录终止 (2)非依赖Rho的转录终止： RNA转录后加工（RNA processing）: 以DNA为模板转录生成的RNA链经过修饰、切除、连接等反应，去除非编码序列，形成成熟的具有功能的RNA分子的过程。 mRNA可直接作为翻译的模板 rRNA 转录产物要加工、修饰 tRNA 真核生物RNA转录后的加工： 一、真核生物mRNA的转录后加工 （一）首尾修饰 1. 5’端加帽 5’端：m7GpppGpN（甲基化三磷酸双鸟苷） 部位：细胞核 作用: 1）使mRNA免受磷酸酶和核酸酶的攻击， 稳定mRNA分子的一级结构； 2）提供核蛋白体识别位点，促进翻译起 始复合物形成，增强mRNA翻译效率； 3）有利于mRNA前体的剪接。 5’帽子结构 5? pppGp… 5? GpppGp… pppG ppi 鸟苷酸转移酶 5? m7GpppGp… 甲基转移酶 SAM 5? ppGp… 磷酸酶 Pi 帽子结构的生成 2. 3’端加尾 3’端：100-200个腺苷酸残基 部位：细胞核 作用: 1）维持mRNA的稳定； 2）增加翻译效率； 3）与mRNA运输有关。 步骤1 步骤2 作用位置 3’端加polyA尾 （二）真核生物mRNA的剪接 断裂基因（splite gene）：真核生物的结构基因由若干编码区和