【医学课件】RNA的生物合成.ppt

* 核酶研究的意义 核酶的发现，对中心法则作了重要补充； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶 。 人工设计的核酶 粗线表示合成的核酸分子 细线表示天然的核酸分子 X 表示一致性序列 箭头表示切断点 目 录 * 附录 * G OH 3′ G 5′ OH 5′ 3′ G OH 414 G 399 5′ 3′ 395 5′ 3′ E1 E2 I 四膜虫RNA的自我剪接 5′ 3′ L19RNA 具有催化活性的片段 * 转录起始点 TATA盒 CAAT盒 GC盒 增强子 顺式作用元件(cis-acting element) 1. 转录起始前的上游区段 AATAAA 切离加尾 转录终止点 修饰点 外显子 翻译起始点 内含子 OCT-1 OCT-1：ATTTGCAT八聚体 * 2. 转录因子 能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，现已发现数百种，统称为反式作用因子(trans-acting factors)。 反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(transcriptional factors, TF)。 * 参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ * 3. 转录起始前复合物 (pre-initiation complex, PIC) 真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结合，而需依靠众多的转录因子。 * POL-Ⅱ TFⅡF ⅡA ⅡB 由RNA-Pol Ⅱ催化转录的PIC POL-Ⅱ TFⅡF ⅡH ⅡE TBP TAF TFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合物 TATA ⅡA ⅡB TBP TAF TATA ⅡH ⅡE CTD- P PIC组装完成，TFⅡH使CTD磷酸化 * 4. 模板理论(piecing theory) 一个真核生物基因的转录需要3至5个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性，有专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。 * （二）转录延长 真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。 RNA-pol前移处处都遇上核小体。 转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。 * RNA-Pol RNA-Pol RNA-Pol 核小体 转录延长中的核小体移位 转录方向 * 5?------AAUAAA- 5? ------AAUAAA-- 核酸酶 -GUGUGUG RNA-pol AATAAA GTGTGTG 转录终止的修饰点 5? 5? 3? 3? 3?加尾 AAAAAAA······ 3? mRNA （三）转录终止 —— 和转录后修饰密切相关。 * 真核生物的转录后修饰 Post-transcriptional Modification 第三节 * 几种主要的修饰方式 1. 剪接(splicing) 2. 剪切(cleavage) 3. 修饰(modification) 4. 添加(addition) * 一、真核生物mRNA的转录后加工 （一）首、尾的修饰 5?端形成 帽子结构(m7GpppGp —) 3?端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail) * 帽子结构 * 5? pppGp… 5? GpppGp… pppG ppi 鸟苷酸转移酶 5? m7GpppGp… 甲基转移酶 SAM 帽子结构的生成 5? ppGp… 磷酸酶 Pi * （二）mRNA的剪接 1. hnRNA 和 snRNA 核内的初级mRNA称为杂化核RNA (hetero-nuclear RNA, hnRNA) snRNA (small nuclear RNA) 核内的蛋白质 小分子核糖核酸蛋白体 （并接体, splicesome） snRNA * 真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，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。 断裂基因(splite gene) C A B D 编码区 A、B、C、D 非编码区 * 2. 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的核酸序列。 内含子 隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 鸡卵清蛋白基因 hnRNA 首、尾修饰 hnRNA剪接 成熟的mRNA 鸡卵清蛋白基因及其转录、转录后修饰 目 录 鸡卵清蛋白成熟mRNA与DNA杂交电镜图 DNA mRNA 目 录 * 3. 内