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第十一章 转录-RNA生物合成 第一节 基因及DNA的顺序组织 第二节 RNA聚合酶 第三节 转录过程 第四节 转录后加工 第一节 基因及DNA的顺序组织 一 基因及DNA的顺序组织 1 基因结构 原核基因 连续基因 真核基因 断裂基因, splited gene, intron exon 重叠基因, 病毒基因 基因及DNA的顺序组织 2 真核DNA序列组织 高度重复序列 中度重复序列(组蛋白基因, rRNA基因, tRNA基因) 单拷贝序列 蛋白质基因 二 DNA作转录的模板 2.1 转录的不对称性 dsDNA仅有一条链作转录的template模板链, template strand, (—)链,反意链(antisense strand);编码链,coding strand,(+)链, sense strand (教材图11-1错误) dsDNA中两条链用作模板的次数不对称 转录的不对称性 基因的方向 =转录的方向,转录时RNA聚合酶的走向 基因/DNA序列中碱基的顺序编号 二 DNA作转录的模板 2.2 in vitro转录的最佳template是dsDNA than ssDNA 三 转录与复制的异同 1 转录与复制的相同点 酶促的核苷酸聚合过程 以DNA链为模板 聚合时每次只延长一个核苷酸 核苷酸之间连接都是磷酸二酯键 都遵循碱基互补配对的原则 链延伸方向是5’－３’ 三 转录与复制的异同 2 转录与复制的不同点 复制两条链，转录仅用一条链 复制产物与亲代具高保真性，转录产物结构基因U、T互换，成熟RNA序列与模板链相差较远。 转录不需要引物， RNA新合成的原料是4种核糖核苷酸等 四 与转录有关的DNA序列 转录过程涉及到RNA POL，转录因子（蛋白质分子）和基因（DNA）的有关序列，这些因素都影响到转录的起始频率 原核生物和真核生物的与转录有关的DNA序列有： 第二节 RNA聚合酶 1 转录的反应式 ?转录的反应式： n1ATP DNA指导的RNA聚合酶 n2GTP RNA + n3CTP DNA、 Mg2+、Mn 前体 n4UTP (n1+n2+n3+n4）PPi 2 所有RNA polymerase (RNA POL)的共同特点: 模板:dsDNA or ssDNA( dsDNA better than ssDNA ) 底物：NTPs ，适当Mg2+、Mn2+ 可以de novo合成,不需要引物 RNA POL 的共同特点 in vivo仅转录DNA的一条链,始于DNA的promoter; in vitro起点不确定,且可以转录任意DNA链 合成方向5’－３’ 所有RNA POL均无proofreading能力,错掺率10 -4—10-5 3、?大肠杆菌RNA聚合酶组成与功能 大肠杆菌RNA聚合酶全酶α2ββ，σ 核心酶α2ββ， σ因子 使已开始合成的RNA聚合延长 识别启动子部位，（50nt/sec） 起始作 大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图 E.coli RNA POL各亚基功能 α：与各种转录因子结合，结合后识别DNA 模板上的up element，决定哪些基因被转录 β：合成磷酸二酯键（利福平，利福霉素） β′：结合DNA的模板链 σ：与转录因子结合后，辨认转录的起始点 σ有几种形式， σ70， σ32 heat shock gene 4 真核细胞RNA POL 原核生物（E.Coli）细胞内只有一种RNA聚合酶，它负责原核所有基因的转录 但是在真核细胞内， RNA聚合酶出现了分化和分工 真核细胞RNA POL Ⅱ 所有的真核RNA POL 都是多亚基组成，真核RNA POL 的最大亚基上还有CTD结构域 CTD domain：carboxyl terminal domainTyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser (PTSPSYS)序列的重复，不同物种间只是重复次数不同，细胞活性