37RNA的生物合成和加工.ppt-吉林大学.ppt

Chapter 36 RNA Biosynthesis;主要内容：转录 转录后的加工 RNA的复制RNA的逆转录 ;RNA的生物合成有2条途径 ;一、转录（transcription）： ;催化的反应： 模板：DNA 引物：不需要 底物：4种NTP 合成方向：5′→3′ 辅助因子：Mg2+ or Mn2+（促进聚合反应） ;;RNA聚合酶与DNA聚合酶的异同 ;（一）RNA聚合酶: ;;; 原核生物RNA聚合酶可以被利福霉素（rifamycin） 和利链霉素(streptolydigin)抑制 真核生物RNA聚合酶根据它们对α-鹅膏蕈碱 （α- amanitin）的敏感性不同分为RNA聚合酶I（A）、II（B）、III（C）。 ;;真核生物RNA聚合酶 ;真核生物RNA聚合酶 ;（二）原核生物转录的过程 ;;（4）第一个被转录的核苷酸通常是嘌呤核苷酸（约为 90%），其中以乌嘌呤核苷酸最为常见。 （2）转录过程中需要模板，需要解链，但不需要 引物 。 （3）以4种核苷三磷酸为底物，并需要Mg2+激活。 （5）转录的方向的5′→3′，这与DNA的复制完全 一致。 （6）转录具有高度的忠实性。 （7）转录受严格调控。;DNA的转录过程：起始、延长和终止。 ;2. 转录的起始 ;;转录起始点（start point）为+1，位于它上游的序列 为负数，位于它下游的序列为正数，没有零。; （2）RNA聚合酶对启动子的识别、结合和起始复 合物的形成 ; RNA合成不需要引物，按照DNA中一条链的碱基序列选择1st and 2nd 核苷三磷酸，合成第一个磷酸二酯键，RNA链上参入的第一个核苷酸通常是嘌呤，因此新生RNA的5′端通常是pppA or pppG。 转录起始后，σ因子就从起始复合物中解离。 ;3.链的延长： ;RNA链的合成方向5′→3′ ; RNA合成的速度每秒种40个核苷酸，与蛋白质合成的速度相近（15个aa/sec），但比DNA复制的速度（800bp/sec）要慢得多。RNA聚合酶在DNA分子上的运动不是匀速的，在经过富含GC对的序列8至10个核苷酸后，会发生一次暂停，这与转录的终止有关。 ;4.链的终止： ;不依赖于ρ因子的终止：这类终止子结构上有2个特征;; 依赖ρ因子（rho factor）的终止：ρ因子是ρ基因编码的蛋白质，是一种酶，它具有ATPase的活性和解链酶的活性，在水解ATP的情况下???它沿着5′→3′方向转录物的3′端前进，直到遇到暂停在终止点位置的RNA聚合酶。随后ρ因子通过解链酶的活性解开转录泡（transcription bubble）上的RNA/DNA形成的杂交双螺旋，使RNA转录物得到释放，从而终止转录。 ;依赖ρ因子（rho factor）的终止： ;（三）真核生物与原核生物转录的主要区别 ;2. 真核启动子比原核启动子更复杂和更多样性，不同的RNA聚合酶有不同的启动子。;3. 原核细胞靠RNA pol本身可识别启动子，而真核细胞的RNApol无法识别启动子，要靠转录因子 (transcription factor,TF）识别启动子 ，有许多转录因子。 转录因子的功能：调节RNA聚合酶的活性，将RNA聚合酶引到启动子位置。;4. 真核生物的转录受特定的顺式作用元件（cis-acting element）的影响，顺式作用元件：真核生物DNA中 与转录调控有关的核苷酸序列，包括增强子、沉默子等。 增强子（enhaucer）：增加转录的速度。 沉默子（silencer）：降低转录的速度，沉默子也称抑 制子。; 顺式作用元件并不能直接发挥作用，要与反式作用因子（trans-acting factors）相互作用来调控转录，反式作用因子是一些特殊的蛋白质因子。;5. 原核细胞基因转录的产物大多数为多顺反子mRNA，这 是由于原核转录系统中功能相关的基因共享一个启动子， 它们在转录时，以一个共同的转录单位进行转录。而真核 细胞，每一种蛋白质的基因都有自己独立的启动子，所以 真核细胞转录产物是单顺反子mRNA。 ;;6. 原核细胞是边转录、边翻译，两个过程几乎是同时进 行的，而真核细胞转录和翻译在时间上