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生物化学复习 RNA的生物合成（转录） 一、概念 在生物体内以DNA为模板合成RNA的过程称为转录，即把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。这样，RNA就把DNA分子中的遗传信息从核内转送到胞液中，以作为蛋白质合成的模板。 二、原核生物的转录的特点 （1）不对称性转录 不对称性转录有两方面的含义：（1）DNA双链上只有一股可以转录，另一股链则不转录。（2）模板链转录 转录并不总在同一条链上。在转录的某一时刻，这股链是模板链。在转录的另一时刻，另一股链则成了模板链。但在转录的某一时刻，转录仅在某一股链上。 三、RNA聚合酶 大肠杆菌的RNA聚合酶是一个依赖DNA的RNA聚合酶，分子量为480KD。RNA聚合酶的全酶是由四种亚基组成的五聚体，即吨α2ββ‘σ。其中，α亚基决定转录基因的特异性，β亚基与转录全过程有关，β’亚基结合DNA模板并解链。σ亚基辩认转录起始点。现已发现多种σ亚基。当培养细菌至50 度时，细菌会合成热休克蛋白。而辨认休克蛋白转录起始点的σ亚基是σ32。。。α2ββ称为核心酶，发挥聚合RNA的活性。活细胞的转录起始需要全酶，但到转录延长阶段时，仅需要核心酶。原核生物的RNA聚合酶，都受抗结核菌药物利福平或利福霉素的特异性抑制。由于转录是分段进行的，每一个转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。 四、原核生物的转录过程 1．转录起始—转录起始需要RNA聚合酶全酶 在原核生物转录的起始阶段，先由RNA聚合酶的σ亚基识别-35区的TTGACA序列，全酶随之结合启动子，形成闭合转录复合体，此时DNA分子保持完整的双螺旋结构。闭合转录复合体再变成开放转录复合体，DNA分子-10区的部分双螺旋解开，酶向-10区的TATAAT移动并跨入转录起始点，然后转录开始。 2．转录延长—原核生物转录延长时蛋白质的翻译同时开始 第一个磷酸二酯键形成后，σ亚基从转录复合体上脱落，核心酶的构象发生变化，与不同区段的的结构相适应， 有酶-DNA-RNA形成的转录复合体称为转录空泡。电镜显示正在转录的mRNA如同羽毛样，一条mRNA链上连着多个核糖体，可见转录没有结束，翻译已经开始。 3．转录终止—原核生物转录终止有Rho因子和非Rho 因子两种终止方式 （1）Rho因子是由相同亚基组成的六聚体，亚基分子量46kD，具有解螺旋酶和ATP酶活性。Rho因子终止转录是因为它能与转录产物结合。结合后其本身和RNA聚合酶的构象均发生改变。从而使RNA聚合酶的停顿下来，并以其解螺旋酶活性使DNA-RNA杂化双链解离。 （2）非Rho因子转录终止方式是DNA模板靠近终止处有些特别的硷基序列，有多个连续的U。转录出RNA后，形成茎环式或发夹式的二级结构。这种二级结构可阻止转录继续向下游推进。其机制是：（a）转录出的RNA的茎环式结构改变了RNA分子的形状，从而改变了RNA聚合酶的构象，使酶不再向下游移动。（b）转录出的RNA形成自己的二级结构，干扰了DNA-RNA杂化双链的形成和稳定，使转录复合物解体。 五、真核生物RNA的转录 1．真核生物有三种不同的RNA聚合酶 真核生物中有三种RNA聚合酶，分别称RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其中RNA聚合酶I的转录产物为45SrRNA，RNA聚合酶Ⅱ的转录产物为hnRNA，RNA聚合酶Ⅲ的转录产物为5S rRNA、tRNA、snRNA。snRNA有多种，可参与RNA的剪接过程。鹅膏蕈碱对真核生物RNA聚合酶II和III能够特异性抑制。但RNA聚合酶Ⅰ对其不敏感。 继续转录，但很快被RNA酶水解。 2．转录起始需要转录因子、RNA聚合酶参与 (1) 转录因子 RNA聚合酶Ⅱ启动转录时需要一些转录因子。有时称为通用转录因子或基本转录因子。直接、间接辨认和结合转录上游序列的蛋白质统称为反式作用因子。在反式作用因子中，直接或间接结合结合RNA聚合酶的称为转录因子，有时称为通用转录因子或基本转录因子。相应与RNA聚合酶I、II和III结合的转录因子分别称为TFI、TFII和TFIII。转录因子TFIID是一个由TBP和8-10个TAFs组成的复合体，对诱导引起的的增强转录是必要的，故它被称为辅活化因子。与TATA盒与上游CAAT序列和G