生物化学第十二章RNA的生物合成.ppt

学习目的与要求：1.RNA转录的概念，机制及过程 2.RNA转录酶的组成，特点及其作用 3.RNA转录后的加工修饰的方式 4.RNA的复制方式重点：1.RNA转录的机制及过程 2.启动子的组成，特点 3.终止子的特点及终止方式 4.RNA转录后的加工修饰方式难点：1.RNA转录后的加工修饰的方式 2.RNA转录的终止方式,在生物界，RNA合成有两种方式：一是DNA指导的RNA合成,生物体内的主要合成方式。另一种是RNA指导的RNA合成，此种方式常见于病毒。转录产生的初级转录本是RNA（RNAprecursor），需经加工过程（processing）方具有生物学活性。,第一节.DNA指导的RNA合成,一.转录的概念,DNA携带的遗传信息（基因）传递给RNA分子的过程称转录（transcription）。,二.RNA转录的机制,1.不对称转录,不对称转录:转录时，双链DNA中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录。,模板链(template strand)及反意义链(antisense strand):指导RNA合成的DNA链为模板链，又称反意义链。编码链(coding strand)及有意义链(sense strand)：不作为转录的另一条DNA链为编码链，又称有意义链。由于基因分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链。,RNA在转录时每次只转录DNA上的一部分信息这种转录方式称作部分转录。,2.部分转录,转录产物的种类,三.RNA聚合酶（DDRP）,(一).RNA聚合酶的性质,模板:单链DNA模板,底物：四种NTP,辅因子：Mg2+/Mn2+,合成方向：RNA 53,作用：连接方式 3，5磷酸二酯键,起始核苷酸：5末端的常为GTP或ATP,(二).原核生物（大肠杆菌）的RNA聚合酶,(三).真核生物的RNA聚合酶,四.启动子和转录因子,(一).启动子(Promoter),1.启动子的结构,2.真/原核生物启动子的结构特点,(二).转录因子,转录因子：RNA聚合酶起转录需要的蛋白质辅助因子,1.通用转录因子/基本转录因子（GTF）：识别起动子 如：TFII-X（X=A-F）6种 II类启动必需(RNA聚合酶II识别的),2.转录辅助因子：识别启动子上游元件,五.终止子和终止因子(terminater/terminators),(一).终止子的结构,(二).转录的终止方式,1.弱终止子：依赖因子（终止因子)的终止 NusA蛋白识别DNA链上的终止信号，在因子帮助终止。2.强终止子：(1)在终止点之前具有一段富含G-C的回文区域。（2）富含G-C的区域之后是一连串的dA碱基序列，它们转录的RNA链的末端为一连串U（连续6个）。,转录终止信号有两种情况,六.RNA转录的过程,(一).RNA转录的起始,1.核心酶在亚基参与下，辩别启动子的识别部位 2.全酶与识别部位结合，滑向结合部位与模板紧密结合,解链3.滑向起始点,转录从起始点开始，合成第一个三磷酸核苷.,(二).RNA转录的延伸,1.亚基从全酶中解离 2.核心酶的构象发生变化，与模板DNA的结合变得较为松弛，以一定速度沿3，5，方向滑动 3.NTP为底物，在RNA链3，OH末端上生成磷酸二酯键,(三).RNA转录的终止,1.RNA聚合酶滑动到模板的终止部位时，酶的作用受阻2.RNA聚合酶核心酶模板上脱落3.RNA链释放,识别解链起始延伸终止,原核生物的mRNA转录后一般不需要加工，转录的同时即进行翻译（半寿期短）。,第二节、RNA转录后加工修饰,一.真核mRNA前体的加工,1.5-末端加上帽子结构,0型：m7G5ppp5NpI型：m7G5ppp5NmpNpII型：m7G5ppp5NmpNmp,2.3-末端加上polyA结构,真核生物加上：150-200A原核生物加上：50-100A,3.拼接去除内含子，连接外显子,二.rRNA前体的转录后加工,rRNA基因之间以纵向串联的方式重复排列。加工过程：1.剪切作用：需核酸酶参与。2.甲基化修饰：修饰在碱基上。原核rRNA加工：rRNA含非转录的间隔区，其产物中含tRNA真核rRNA加工：1.5S自成体系加工少无修饰和剪接。2.45S加工中含剪切和甲基化修饰，需核酸酶。,1.原核生物rRNA前体加工,2.真核生物rRNA前体加工,三.tRNA前体的加工,tRNA前体在tRNA剪切酶的作用下，切成一定在小的tRNA分子,1.3-末端 5-末端及间隔区切除2.3-末端加上CCA3.碱基的修饰：甲基化、脱氨和还原作用,某些RNA病毒可以以自身RNA为模板进行复制。不同的RNA病毒复制方式不同,-RNA及+RNA的合成方向均为5 3,第三节、RNA的复制合成（RNA指导的RNA合成）,如：+RNA的复制,