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第六章 RNA的生物合成 不对称转录 “转录单位”（transcription unit） 以操纵子（operon）为转录的功能单位,结构上包括四个功能区：多顺反子（结构基因区）、启动子、操作子、终止子和调节基因。 原核RNA聚合酶 转录过程 1. 起始位点的识别 σ识别正确的启动位点，启动子的结构至少由三部分组成：-35序列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。 4. 转录终止 转录终止信号有两种情况 弱终止子：依赖ρ因子（终止因子，terminators）的终止 NusA蛋白识别DNA链上的终止信号，在ρ因子帮助终止。 强终止子：（ 1 ）在终止点之前具有一段富含G-C的回文区域。（2）富含G-C的区域之后是一连串的dA碱基序列，它们转录的RNA链的末端为一连串U（连续6个）。 三、真核生物的转录作用 四、转录过程的选择性抑制剂 rRNA前体的加工 ?rRNA基因之间以纵向串联的方式重复排列。 ????加工过程： ?1、剪切作用：需核酸酶参与。??? 2、甲基化修饰：修饰在碱基上。?? ?3、自我剪接：一种核酶的作用。????????原核rRNA加工：rRNA含非转录的间隔区，其产物中含tRNA 真核rRNA加工： 1.5S自成体系加工少无修饰和剪接。????2.45S加工中含剪切和甲基化修饰，需核酸酶。 tRNA前体的加工 tRNA前体在tRNA剪切酶的作用下，切成一定在小的tRNA分子 3’末端加上CCA 碱基的修饰：甲基化、脱氨和还原作用 真核mRNA前体的加工 剪接（Splicing） 去除内含子，连接外显子 5’帽端结构的生成（如图） 3’端多聚A（polyA）的附加 六、RNA的复制合成（RNA指导的RNA合成） 本章重点: RNA合成的机制 RNA的转录后加工 * * DNA携带的遗传信息（基因）传递给RNA分子的过程称转录（transcription ）。 在生物界，RNA合成有两种方式：一是DNA指导的RNA合成，此为生物体内的主要合成方式。另一种是RNA指导的RNA合成，此种方式常见于病毒。转录产生的初级转录本是RNA前体（RNA precursor），需经加工过程（processing）方具有生物学活性。 反应体系：DNA模板,NTP,酶，Mg2+,Mn2+，合成方向 5→3。连接方式-- 3 , 5磷酸二酯键。 转录特点：不对称转录--DNA片段转录时，双链DNA中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录。 模板链(template strand)及反意义链(antisense strand):指导RNA合成的DNA链为模板链，又称反意义链。编码链(coding strand)及有意义链(sense strand)：不作为转录的另一条DNA链为编码链，又称有意义链。由于基因分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链。 原料：四种磷酸核苷NTP,DNA中的T在RNA合成中变为U 合成过程:连续， 方向：5‘→3’从头合成,5′—末端的起始核苷酸常为GTP或ATP 一、转录基本特点 二、原核细胞RNA转录合成特点 调节基因 启动子 操纵 基因 lacZ lacY lacA CAP cAMP CAP-cAMP 复合物 mRNA + ?-半乳糖苷酶 ?-半乳糖苷透过酶 ?-半乳糖苷乙酰 基转移酶酶 大肠杆菌的RNA聚合酶 全酶由5种亚基α2ββ’?σ 组成，σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与β’βα2分离，没有σ、 ?亚基的酶称为核心酶——只催化链的延长，对起始无作用。 五种亚基的功能分别为： α亚基：与启动子结合功能。 β亚基：含催化部位，起催化作用，催化形 成磷酸二酯键。 ?亚基：在全酶中存在，功能不清楚。 β’亚基：与DNA模板结合功能。 σ亚基：识别起始位点。 识别 解链 起始 延伸 终止 3’ 5’ +1 转录起始点 AACTGT ATATTA TTGACA TATAAT 5’ 3’ －35序列 Sextama 框 －10序列 Pribnow框 2. 转录起始 加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。所形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点， σ亚基就会被释放脱离核心酶。 -35 -10 pppG或pppA 5‘ 5‘ 3‘ 3‘ 模板链 E ? 3.链的延伸