11_Transcription课件.ppt

Chapter 11 RNA Biosynthesis, Transcription 在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA链为模板合成RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录（transcription）。 经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和HnRNA等。 结构基因：能转录出RNA的DNA片段。 能够转录RNA的那条DNA链称为模板链(template strand) 。 与模板链互补的另一条DNA链称为编码链(coding strand)。 二、转录的特点： 1、转录的不对称性： 2、转录的连续性： 3、转录的单向性： 4、有特定的起始和终止位点。 RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点。 特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构成。 这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）。 该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5‘→3’聚合生成RNA。 大肠杆菌的RNA聚合酶：?2??’? 其中?2??’称为核心酶：与RNA链的聚合有关 ?亚基：辨别转录起始点 ? +?2??’=全酶 受利福平或利福霉素（结核菌药物）的特异性抑制。 真核生物的RNA聚合酶 被RNA聚合酶辨认的区段就是位于转录起始点-35区的TTGACA序列。 RNA聚合酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒），并启动转录。 DNA分子中参与转录调控的序列统称为顺式作用元件，顺式作用元件包括启动子、增强子等。 在远离受控基因处存在的，能够增强基因转录活性的调控序列称为增强子（enhancer）。 凡是与基因表达调控相关的蛋白因子统称为反式作用因子（transacting factor）。 在真核生物反式作用因子中，直接或间接参与转录起始复合体的形成的蛋白因子被称为转录因子（transcriptional factor, TF） Section 2 The Process of RNA Biosynthesis 原核生物转录起始时，首先由RNA聚合酶中的?亚基识别转录起始点(即位于-35区的TTGACA序列)， RNA聚合酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒），并启动转录。 ?亚基从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿DNA链移动，按照碱基互补原则，不断聚合RNA。 1. ?亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； 2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。 转录的延长 转录的延长是以5’到3’的方向进行的。 (NMP)n+NTP?(NMP)n+1+PPi 以G=C、T=A 、A=U碱基配对，且其稳定性递减。 转录完成部分的DNA重新形成双链。 较长的RNA链上有核糖体结合，说明在某些情况下，转录的同时，翻译已经开始进行了，真核生物转录和翻译没有同步的现象。 RNA转录合成的终止机制有两种： 1．依赖Rho因子的转录终止： 原核生物中的终止因子?因子是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为46kD。 ?因子有ATP酶活力和杂化双螺旋解螺旋酶活力。可使RNA-DNA杂化双链的短链解链，从而有利于转录产物从转录复合物中释放出来。 模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域，使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构，引起RNA聚合酶变构及移动停止，导致RNA转录的终止。 Section 4 Post-transcriptional Modification in Eukaryote 转录后的修饰 转录生成的RNA，称为初级转录产物，真核生物初级转录产物经过一定程度的修饰加工，才能表现其功能。 mRNA的帽子结构（ m7GTP)是在5‘-端形成的。此过程发生在细胞核内，即HnRNA即可进行加帽。 这一过程也是细胞核内完成，首先由核酸外切酶切去3‘-端一些过剩的核苷酸，然后再加入polyA（80-250个腺苷酸）。 内含子的功能 内含子有利于物种的进化选择； 调节功能； 特殊性编码酶分子。 核内的初级mRNA称为杂化核RNA（hetero-nuclear RNA, hnRNA）。 mRNA的剪接就是除去hnRNA中的内含子，将外显子连接为成熟的mRNA。 ? RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。 二、rRNA的转录后加工 丰富基因：染色体上一些相似或完全一样的纵