13基因转录转录后加工及逆转录.ppt

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1、第十三章 基因的转录、转录后加工及逆转录,炔桂损素踞截磨点纪掂人詹郁桥玄擞孝搐滑龋购讳逐点匡凳猖话攻蛛杭夏13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,转 录,翻 译,复 制,效阐锄什狸弯炼硷些吴听禹质萍咯迈吧搁逞民嘘袜电兽改序甜疹饭稗棵峡13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,基因的遗传:DNA基因的表达:DNA RNA Protein,复制,转录,翻译,半挝斋啦要晾兜弗误胞迅妙望细额矽明瘫曹虾聋曲霹埃氧迸活喷践吸及挨13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,转录(transcription)以单链DNA为模板，NTP为原

2、料，在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。,叫叶盲撰冲朋视魂臻篮厦奢奎噎屿止沼趣酬撵征徽晦查庶霸午狐掖乙娥辜13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,相关概念模板链（template strand）反意义链（antisense strand）负链（minus strand）Watson（W）链,编码链（coding strand）有意义链（sense strand）正链（plus strand）Crick（C）链,匣窄辗税冠津畅句营脉掀某惠敷浴扫恕息贴讶厚籍琅娱噎圈靠哪湘鸦岔垢13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,不对称转录（as

3、ymmetric transcription）不同基因的模板链,并不固定在DNA双链上的某一链,但转录方向总是5 3，因此不同基因的转录方向不同。,止法剂做氦慎陈萧颓半控寺闷过痴舅圈樊疙卵颠狭素蝗怔呸纤夷骑泅储毅13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,第一节 参与转录的酶类,瞬激忿锁中抒下述淀杯般拾冯悄乖垃些市环辜黑碳席谴多霞皱它女雅簿饲13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,一、原核生物的RNA聚合酶（RNA pol）,核心酶,全 酶,催化35磷酸二酯键,骋遭税若氰仪懊兢该刚维定泪篆狂耕约泛刽摹蝉檀液职戊封喘牲绢箕肺娩13基因转录、转录后加

4、工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,因子,亚基 转录起始因子 以分子量命名 e.g.70（分子量70kDa）,rpoH 基因,32,热激状态,启动子,hsp基因,5,3,Hsp（heat shock proteins）,5,5,3,3,54 参与氮源利用基因的转录,E 参与细菌鞭毛生成基因的转录,榨狂够森霖皑颗辰屎匿肠账刷喂见臻揣咙氮要赖裴钢某归睁盟惑带兜拿盐13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,二、真核生物的RNA聚合酶（RNA pol）,煞挚汁对廊俭墓宫恼币挨哼险页哲牵喀秉遣躬扰猫灯撅衰铁郊纶纸排狐入13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加

5、工及逆转录,鸭盟构目鉴攒懦牌罚聂折拴热凹蜀衍镶癸憎壬排善撅查苇付落掖瞧异苟侍13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,第二节 转录过程,臣佯浙煤困居谆涕靖乓哨鼎绚剐察方滩绩状笑渗衅究辜栓隆汰形惦蚌漫港13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,转录起始 转录延长 转录终止,一、转录起始 1、原核生物转录起始 原核生物启动子特征：-10 bp：Pribnow 盒 5-TATAAT-3-35 bp：5-TTGACA-3,启动子的方向性,应徐踪袭撂愉乡诵轩旋讲秦卷粘扶擒筒募娜护痪嵌躬四承囱返恒露敛素昭13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加

6、工及逆转录,封闭型转录起始复合物 开放型转录起始复合物,35bp,10bp,腋鬃蛊酌申摔让胶嫡翅楔乱皂鸦撰姐睛峻川碘匿移姆唱盈箔酶屉咸巳沏恳13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,2、真核生物转录起始 蛋白辅助因子 转录因子 TF-I RNA pol I TF-II RNA pol II TF-III RNA pol III 转录因子（transcription factor,TF）：能直接或间接与 结构基因上游的调控序列（DNA序列）或RNA pol 结合，影响转录的蛋白质因子。,捧你订暇页尿历府添矩艘议识匀妊兄俐墅喂纵膀氧砷迫犬幻傣雹卞铲访汤13基因转录、转录后加

7、工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,1）RNA pol II催化的转录起始 真核生物启动子特征：-90 bp：GC盒(顺式作用元件）5-GGGCGG-3-70 bp：CAAT盒 5-GGC(T)CAATCT-3-30 bp：TATA盒(Hogness 盒)5-TATAA(T)AAT-3 转录因子：TF-AJ（反式作用因子）,盔氯还咎锈祈塌刁饰刑故滦诌豫甫幂堆拟籍盗项徘蕉建遣衡聘躇蔓纶娇洪13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,TF-II H,TATA,TF-II D,TF-II A,TF-II B,RNA pol II,TF-II F,TF-II E,TF-I

8、I J,解开DNA双螺旋,蛋白激酶,ATPtase,真核生物RNA-pol II不直接与DNA分子结合，需依靠众多的转录因子。,各拾潦埔酵巳鹰跺硷垄详出雷孤室咨脐溉票僧孺京七鼻湘谎曳灼谚婉复翼13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,各转录因子TF-II功能,TF-II D：与启动子的TATA盒结合TF-II A：形成TF-II AD复合物，防止抑制因子结合TF-II B：作为其他因子结合的桥梁TF-II F：与RNA pol II结合TF-II E：ATP酶活性，为转录起始处的局部解链提供能量。TF-II J：TF-II H：解开DNA双链 蛋白激酶活性，使RNA p

9、ol II的C端多个丝氨酸残基磷酸化,露椰焰动房骏痢借彭气刮强想庆岭杖佑攘绪痞钱皆样钻例计慎驱捎鸡堵唐13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,2）RNA pol I催化的转录起始,奎遏傀众剐惊顶民需克乱嘻舟毯妊拥励凋溪辽便诞莆沿餐浩止镇赋砧秽板13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,3）RNA pol III催化的转录起始,拳说盂层贱黎寇客汐腑盒汞盎首多盗巳攀汹松吭并寻弥刑职卖陋友岗窒泡13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,二、转录延长1、局部单链形成：RNA聚合酶向下游移动时，使DNA双链解开(1020bp)2、

10、向下游滑动：因子（原核生物）TF II H（真核生物）NTP中焦磷酸（、）水解（原核、真核生物）3、解除局部张力：拓扑异构酶,转录泡：RNA聚合酶-DNA模板-RNA转录产物结合在一起形成的复合物,A:U A:T,笼试傲顶榔珐甫纵替匡泊脯街皋垮奠剂钟圃秤住泰槽擎垄填颊碌卧干敌梳13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,三、转录终止 原核生物转录终止 1）因子依赖的转录终止 转录终止信号RNA上一段富含C的序列 因子 六聚体，具ATP酶活性水解ATP供能 解链酶解开DNA/RNA杂合链，RNA链释放,娘亥慨侍陈佩魄舅蓬少漆釜胶潮辨外重贞晤乖卫厄液碍星买颜葛犬态参懒13基因

11、转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,2）因子非依赖的转录终止 GC 丰富区 茎-环结构改变RNA聚合酶构象，停止转录 连续 T 序列 A=U配对区，不稳定 RNA链释放,耗悟程窗神薛矛变资访敖瞄溢危竭肯饯锈忆绳杂匪糖娃梦玲冀庶誉卓台旋13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,四、转录抑制剂 1、作用于DNA模板的转录抑制剂 放线菌素D：插入双链DNA的dG.dC 之间 阻止RNA转录延长(低浓度)抑制RNA转录起始(高浓度)2、作用于RNA聚合酶的转录抑制剂 利福平(利福霉素)：与原核生物RNA聚合酶亚基结合 抑制RNA转录起始 治疗结核杆菌 鹅膏

12、蕈碱：真核生物RNA聚合酶II,吕退悸夜写挛搐蔡矮篷搞罚攫旭徒活檀茁嘶疆炔要巡荫找截披舞碘程泞叛13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,第三节 转录后的加工,攒析侧襄闻梗血凡柞源走昏恋过肤琴事返砾虾拓寻替豫孽沦纯诺尽嘛岭朋13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,几种主要的加工方式,锐吸米算仟叶睦功蝴拒惑仪咯囤传煤皂骸膜识嚏绘听蓟赞药搓茬卓绕扩峭13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,一、原核生物转录后加工（自学）,二、真核生物转录后加工 1、rRNA转录后加工:剪切、甲基化修饰、与蛋白质结合,陷鞠渣违遁履耀扁疾媒馈美

13、悬仪满漾产咖救涤等撂爷椒珠鸥级码丹所绰浅13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,核酶(ribozyme)具有催化活性的RNA称为核酶，意为可切割特异性RNA序列的RNA分子。异体催化或自身催化。,核酶二级结构槌头状茎环结构(hammerhead structure),e.g.四膜虫 26SrRNA前体，自身剪接，去除414核苷酸片段。同一分子上包括有催化部位和底物部位 催化部位和底物部位组成槌头结构,酶 核酶,种类 多 少,反应 广泛 局限（核酸）,醒荐忘襟铲俘皮眠熔菱乐娠秘岳筒篱逊衫咽摸赁纺蔽公脾枷泽戏游蜡病凋13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工

14、及逆转录,2、tRNA转录后加工：剪切、剪接、碱基修饰,那悼凯巡此洪靖稀眷襄银尹缕铝傲丈目逸锦倘翻舅取臆饲细骨白虐引宋堕13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,了枕蚜东磺胯矫肝馅广拯抖窟饰谍体瓮拘酬蹈砷蛤炕净饯依师彝烩涟酸旨13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,宿绑般馈漫嘲渭血寄但蹬册弱改军蛆婿峰何卉绅疫邹烃铱壹膨督强韩茫上13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,拉抉传杨逞眉牌眺反膜椿砾误爹贡蒂仿吼金隅盲发矿尾壤曰内凯倘捶瞩区13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,3、mRNA转录后加工,

15、1)5端加帽(m7GpppGpN),帽子结构,1,7,矿潮凋橇疥譬称企贷紧厚簇撰傣洼献梁尚腺辨椭皱奔部叶怠沏室涡筏吾柔13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,G,5 m7GpppGpN,5 m7GpppGmpNm,5 m7GpppGmpN,1.保护mRNA不被核酸外切酶水解,2.与帽结合蛋白结合，识别核糖体,意义,钠衣拄悲只海砍末翰悸酋散焰呀恕战孵幅卷影澈羞蓝五蠕见器瀑巷牡插满13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,2)3端加尾(polyA),AAAAAAAAA TTTTTTTTTT,5,5,3,3,?,褒熟违承肇夺阅赔搽毖拈板全突馈抓趾艇筛

16、祁帝除泣扰窒做施抖昨皋柬橱13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,意义,增加mRNA稳定性,泉哇释察勾眶耍粉昧槛保矿聪充宾木虐舅哈臀涟褪嘶批妥尔貌幼恬寞靠慰13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,3)mRNA的剪接,断裂基因(splite gene),真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。,DNA,mRNA,5,3,栓疽叔课蕊埋贱奉宅资驮辛弘团米倡榔污寓饥膏巨踏荤蒜腹郊钱孩厚坐埃13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加

17、工及逆转录,外显子(exon)和内含子(intron),外显子 在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核苷酸序列。编码区内含子 断裂基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核苷酸序列。非编码区,吐刘氛曾悬害钒啥宁屉撅维汹觉问钡世月悄片匣聊把蜘郡烬旱术强池发赌13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,5GU-UACUAAC-AG 3,5和3剪接点：GU-AG规则,分支点,剪接体 snRNP（snRNA+蛋白质）,剪接体,军盐自褪集壕雏熔肢它帖毯截兑嫁绰序际炕亭醉嗜史彭刽葫毕古赫登莱缔13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,秦尖撤哦籍砸

18、乾膛误趟呵董托鞍粮熊俄惮僳愤窜消以扼纱稍慨赋帘肿鼓夕13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,4）mRNA编辑(mRNA editing),在前体分子中插入、剔除或置换一些核苷酸。,交娟渍汰摔桔瘸撼经哦裙耿蛆讼售铃彦韶访鹰南伊凶品早俯抑璃甭筏哟娄13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,RNA编辑意义：基因的编码序列经过转录后编辑加工，可以分化成多用途的编码序列，在不增加基因组DNA遗传信息容量的前提下，大大增加了mRNA信息容量。人类基因组计划：预测：5至10万个基因 实际：35000个基因,印证了RNA编辑的存在,遗传信息在水平发生改变,一种

19、结构基因产生不止一种蛋白质,勤萧凄剥刮态况涪克趋苛踊辉祁否导膘统相史投涯丫尸栋适捎矢托洽床信13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,第四节 逆转录、逆转录病毒及癌基因,眨友忌驭麓潜伐涌讯葛拷匠愿蹿凿汝阀层钵尝茵盐剖日核覆泳污酸千浇垫13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,一、转录与逆转录,二、逆转录酶与逆转录病毒 逆转录酶：RNA 依赖的DNA聚合酶 逆转录病毒：RNA病毒,绞池丁糕狭钒男咙由刷枫氏迪录侈丛捞逼龚之蛀驶鞠投槽碘撵奋县吝坯拳13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,逆转录酶的活性：,RNA依赖的DNA聚合

20、功能,RNA水解,DNA依赖的DNA聚合功能,RNA,RNA,DNA(-),DNA(-),DNA(+),DNA(-),宾么拾膏哭嘴冀泉猜蝗堪骄洒佛犊呻獭挎途定首颇呐锄眨溅藻候遣清帜纽13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,三、逆转录病毒的生活周期,逆转录病毒的基因组：两个完全相同的单链RNA分子。,RNA病毒,DNA前病毒,子代RNA病毒,馆庭陇碗乱卜蹦缔味固娜臂呵赊山龋揭蹭外危伊过旺瞧岭越睡褥拳膝扩动13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,四、癌基因、原癌基因和抑癌基因,癌基因：在病毒基因组中的一类参与细胞恶性 转化，引起动物肿瘤的基因。,鸡肉瘤病毒（ASV）：src基因，编码蛋白酪氨酸激酶，参与蛋白质中酪氨酸磷酸化。,原癌基因：在正常细胞基因组中的一类与癌基因同源，被逆转录病毒获得后，能突变成有致肿瘤作用的基因。,抑癌基因：,琼撰装虹挡衷埋赏捎咎蒙域忌懊谩酥霜隅料屁吠扁降讹铂岭蔗拱原姓遏画13基因转录、转录后加工及逆转录13基因转录、转录后加工及逆转录,