第的生物合成轉(zhuǎn)錄

第的生物合成轉(zhuǎn)錄演示文稿本文檔共37頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分（優(yōu)選）第的生物合成轉(zhuǎn)錄本文檔共37頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分轉(zhuǎn)錄(transcription)：以DNA單鏈為模板，NTP為原料，在DNA依賴的RNA聚合酶催化下合成RNA鏈的過程。轉(zhuǎn)錄的條件：模板原料酶產(chǎn)物配對方向引物DNA(不對稱轉(zhuǎn)錄）NTPRNA聚合酶mRNA,tRNA,rRNA，小RNAA-U,T-A,G-C5’3’不需要本文檔共37頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較相同點(diǎn)模板兩股鏈均復(fù)制模板鏈轉(zhuǎn)錄合成方式半保留復(fù)制不對稱轉(zhuǎn)錄原料

dNTPNTP聚合酶

DNA聚合酶RNA聚合酶堿基配對

A-T，G-CA-U，T-A，G-C產(chǎn)物半保留的雙鏈DNA單鏈RNA不同點(diǎn)以DNA為模板遵循堿基配對原則都需依賴DNA的聚合酶聚合過程都是生成磷酸二酯鍵新鏈合成方向?yàn)?’→3’

復(fù)制轉(zhuǎn)錄本文檔共37頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分n1ATPn2GTPn3CTPn4UTPDNA（模板）RNA聚合酶RNAn1AMPn2GMPn3CMPn4UMP+（n1+n2+n3+n4）PPi本文檔共37頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分◆幾個基本概念結(jié)構(gòu)基因(structuregene)模板鏈(templatestrand)

Watson(W)鏈、負(fù)(-)鏈(minusstrand)、反意義鏈(antisensestrand)編碼鏈(codingstrand)

Crick(C)鏈、正(+)鏈(plusstrand)、有意義鏈(sensestrand)不對稱轉(zhuǎn)錄(asymmetrictranscription)本文檔共37頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分結(jié)構(gòu)基因(structuregene)：

DNA分子中能轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段。本文檔共37頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分模板鏈（反意義鏈）——

以該鏈中的DNA堿基順序指導(dǎo)RNA的合成即被轉(zhuǎn)錄的那條DNA鏈。

編碼鏈（有意義鏈）——不被轉(zhuǎn)錄的那條DNA鏈，但其堿基順序除T代替U外，其余與mRNA相同。

本文檔共37頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分3′5′RNA-DNA雜交螺旋聚合酶的移動方向新生RNA復(fù)鏈解鏈有義鏈模板鏈（反義鏈）延長部位本文檔共37頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分不對稱轉(zhuǎn)錄

.DNA雙鏈上，僅一股鏈轉(zhuǎn)錄，另一股不轉(zhuǎn)錄。

.有意義鏈與反意義鏈并非固定不變。

.轉(zhuǎn)錄方向都是5’3’轉(zhuǎn)錄方向5’3’模板鏈圖13-1本文檔共37頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分5′···GCAGTACATGTC···3′3′···CGTCATGTACAG···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯本文檔共37頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分二、參與轉(zhuǎn)錄的主要物質(zhì)1.模板2.底物：ATP、GTP、CTP、UTP3.輔助因子：Mg2+、Mn2+4.RNA聚合酶5.終止因子：識別終止信號。本文檔共37頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分

（一）RNA聚合酶——依賴DNA的RNA聚合酶

（DNA-dependentRNApolymerase,DDRP）

以DNA為模板，催化2個游離的NTP形成3’，5’-磷酸二酯鍵本文檔共37頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分1、大腸桿菌RNA聚合酶的組成（1）全酶(holoenzyme)

由4種(5個)亞基α2ββ’σ組成（2）核心酶(coreenzyme)

α2ββ’

，參與轉(zhuǎn)錄的全過程（3）σ亞基（起始亞基）亦稱σ因子（σfactor)—轉(zhuǎn)錄輔助因子

識別啟動子

ω亞基功能未知本文檔共37頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)本文檔共37頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分全酶核心酶亞基α2ββ’σ決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄結(jié)合底物，形成磷酸二酯鍵（催化）結(jié)合模板（開鏈）（核心酶參與轉(zhuǎn)錄全過程）識別起始點(diǎn)啟動子（延長時脫落）功能RNA聚合酶全酶=核心酶+σ亞基（α2ββ’σ）（α2ββ’）本文檔共37頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分RNA聚合酶的特點(diǎn)：（1）反應(yīng)底物是NTP，DNA為模板，Mg2+促進(jìn)聚合反應(yīng)，不需要引物，合成方向53。（2）利福平抑制原核生物RNA聚合酶活性；α-鵝膏蕈堿抑制真核生物RNA聚合酶活性。本文檔共37頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分二、RNA的轉(zhuǎn)錄過程：（以大腸桿菌為例）

轉(zhuǎn)錄的啟動（起始位點(diǎn)的識別、轉(zhuǎn)錄起始）

RNA鏈的延伸轉(zhuǎn)錄終止本文檔共37頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分起始位點(diǎn)的識別

DNA上的轉(zhuǎn)錄起始序列，稱為啟動子，有序列保守性。啟動子的結(jié)構(gòu)：識別部位、結(jié)合部位、轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)識別位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)本文檔共37頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分1、轉(zhuǎn)錄起始因子僅與起始有關(guān)，RNA的合成一旦開始，便被釋放E-35-10pppG或pppA5‘5‘3‘3‘模板鏈本文檔共37頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分RNA聚合酶全酶在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的結(jié)合本文檔共37頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分RNA聚合酶保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)基因終止點(diǎn)10-10TTGACATATAAT轉(zhuǎn)錄開始+1翻譯開始Purine-35（Pribnowbox）辨認(rèn)結(jié)合區(qū)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)本文檔共37頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分原核生物的轉(zhuǎn)錄起始σ亞基辨認(rèn)-35區(qū)RNApol全酶移向-10區(qū)合成第一個磷酸二酯鍵5’-pppGpN-OH-3’轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物RNApol(αββ′σ)—DNA—pppGpN-OHσ亞基脫落（結(jié)合松弛）（結(jié)合緊密）轉(zhuǎn)錄起始不需引物！本文檔共37頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分2.RNA鏈的延伸DNA分子和酶分子發(fā)生構(gòu)象的變化，核心酶與DNA結(jié)合比較松弛，可沿DNA模板移動，并按模板順序選擇下一個核苷酸，將核苷三磷酸加到生長的RNA鏈的3’-OH端，催化形成磷酸二酯鍵。轉(zhuǎn)錄延伸方向從5’

3’本文檔共37頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分RNA合成過程起始雙鏈DNA局部解開磷酸二酯鍵形成終止階段解鏈區(qū)到達(dá)基因終點(diǎn)延長階段53RNA

啟動子（promoter)

終止子(terminator)5RNA聚合酶5353553離開本文檔共37頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分依賴ρ因子識別終止信號不依賴于ρ因子。弱終止子：強(qiáng)終止子：3.轉(zhuǎn)錄終止

在DNA分子上（基因末端）提供轉(zhuǎn)錄停止信號的DNA序列稱為終止子（terminators),它能使RNA聚合酶停止合成RNA并釋放出RNA。本文檔共37頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分第一類：依賴ρ-因子的終止ρ-因子的作用與新生RNA結(jié)合ATP供能

ρ因子沿新生的RNA單鏈推進(jìn)新生的RNA單鏈從DNA模板上分離下來本文檔共37頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分本文檔共37頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分

DNA模板上有終止信號

轉(zhuǎn)錄出來的RNAPol遇此結(jié)構(gòu)停止工作DNA和RNA（dA：rU）穩(wěn)定性下降富含GC/AT的回文結(jié)構(gòu)自身互補(bǔ)形成發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)（hairpin）3’尾端有≥4個UDNA恢復(fù)雙鏈，釋放轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物第二類：不依賴ρ-因子的終止本文檔共37頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分發(fā)夾結(jié)構(gòu)環(huán)莖多個U

DNA模板

3’5’本文檔共37頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分本文檔共37頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分UUGCAGCCUGAGAAAUCAGGCUGAUGG…5’3’…5’3’自發(fā)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)（轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物3’末端）例如：本文檔共37頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分AUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUU5’3’UUUU……5’3’自發(fā)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)本文檔共37頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分UUUU………..5’3’莖環(huán)結(jié)構(gòu)改變RNApol的結(jié)構(gòu)，使其失活莖環(huán)結(jié)構(gòu)的形成使轉(zhuǎn)錄復(fù)合物趨于解體，PolyU加速這一過程本文檔共37頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\15點(diǎn)36分三、RNA的轉(zhuǎn)錄后加工1、mRNA前體的加工2、tRNA前