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第三章RNA的转录研究报告.ppt

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第三章 从DNA到RNA---转录 一 与RNA转录有关的概念 二 转录的基本过程 三 转录机器的主要成分和功能 四 转录后加工 一、 与RNA转录有关的概念 二、转录的基本过程 模板识别:RNA聚合酶与启动子DNA作用并与之结合。在DNA上形成转录泡。 通过启动子:转录起始后直到9个核苷酸短链 的形成。 转录延长: RNA聚合酶离开启动子,沿DNA链移动并产生新RNA链伸长。 终止:不再形成磷酸二酯键,RNA-DNA分离,转录泡瓦解,DNA恢复双链。 1、启动子和RNA聚合酶(原核) 大肠杆菌RNA聚合酶 酶对启动子的识别是转录的第一步 真核生物的RNA聚合酶 Prokaryotic promoter 模板的识别-真核 RNA-pol does not bind the promoter directly. RNA-pol II associates with six transcription factors:TFII A - H. The trans-acting factors are the proteins that recognize and bind directly or indirectly cis-acting elements and regulate its activity. Pre-initiation complex (PIC): TBP of TFII D binds TATA TFII A and TFII B bind TFII D TFII F-RNA-pol complex binds TFII B TFII F and TFII E open the dsDNA (helicase and ATPase) TFII H: completion of PIC 2、转录的起始与酶通过启动子阶段 3、RNA链的延伸: Transcription bubble 4、转录的终止 不依赖于ρ因子的终止作用 依赖于ρ因子的终止 5、抗终止 6、增强子(enhancer) 三、转录后的剪切加工——基本概念 1、内含子的边界顺序 2、Ⅰ型内含子的剪接 Ⅰ类内含子的结构特点 3、Ⅱ类内含子的剪接 4、核mRNA的剪接 5、核酶 核酶的分类 核酶的发现是分子遗传学和生物化学中的一项重大突破 核酶催化的反应分为自体催化和半自体催化两类 6、 tRNA的转录后加工 第一种、原核tRNA的加工 第二种、真核的tRNA的加工 7、RNA的加工 8、rRNA的转录后加工 9、反式剪接 10、内含子的剪接机制总结 思考题 通过碱基修饰改变mRNA所带信息,在编码区中插入或缺失碱基 编辑 去除tRNA内含子 剪接(连接) 去除大多数内含子(经常是顺式,偶尔反式) 剪接(转接) 在大多数真核生物和少数细菌mRNA 3’末端加上多腺苷酸尾巴 多腺苷酸化 在真核生物mRNA 5’末端加上7-甲基鸟嘌呤 加帽 tRNA鸟嘌呤的过度修饰产生二氢尿嘧啶(Q)和假尿嘧啶(W) 核酸切除和替换 mRNA和rRNA的甲基化,tRNA和snRNA普遍碱基修饰 碱基化学修饰 转移CCA到某些tRNA的3’末端 核酸转移 加工rRNA和tRNA产生成熟末端 内切降解 使rRNA和tRNA从多顺反子转录本中释放,终止mRNA转录 剪切 举例 加工反应 表1 RNA加工反应的分类 剪辑有三种形式: ①减少部分片段:如切除5′端前导序列,3′端尾巴和中部的内含子。 ②增加部分片段:5′加帽,3′加poly(A)。 ③修饰:对某些碱基进行甲基化等。 编辑是指以指导RNA(gRNA)为摸板在mRNA上插入或删除一些碱基,作用是增加信息量,校正遗传信息和调控表达。 通常:加工(processing)分为剪辑和编辑 内含子边界有2个特点: ①内含子的两个末端不存在同源或互补序列。 ②内含子和外显子连接点具有很短的保守序列(边界顺序)。内含子的5′端都是GT;3′端都是AG,因此称为GT-AG法则(GT-AG rule),左边的剪接位点称供体(donor)位点,右边的剪接位点称受体(acceptor)位点。 ????  Ⅰ型自我剪接内含子在线粒体基因组中发现,也存在于极少数单细胞真核生物(如嗜热四膜虫的rRNA)的核基因组中。原核体系中少数内含子也是Ⅰ型内含子(如T4噬菌体胸苷酸合成酶基因)。 Cech等,1981,四膜虫分离到35S的前体rRNA,加入一价或二价阳离子及GTP,可以在体外释放出413b的线性内含子,若继续保温,线形内含子又可形成环状的RNA。这就是自主剪接。 用重组DNA技术将四膜虫rRNA基因中413bp与其两翼的序列进行分子克隆,然后再进行体外转录,用SDS-酚来抽提,并保温,内含子仍具有自我剪切的功能。 检测内含

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