第三章转录2012326.ppt

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第三章转录2012326

第三章 生物信息的传递(上) -----从DNA到RNA 目录 第一节 RNA的转录 第二节 启动子与转录起始 第三节 原核生物与真核生物mRNA的 特征比较 第四节 终止和抗终止 第五节 内含子的剪接、编辑及化学修饰 前言 1957年 Crick提出了中心法测(central dogma) DNA → RNA→ 蛋白质 1970 Crick又作了部分修改: DNA RNA 蛋白质 复制和转录的异同点 相同点:1.都以DNA为模板 2.原料为核苷酸 3.合成方向均为5′→3′方向 4.都需要依赖DNA的聚合酶 5.遵守碱基互补配对规律 6.产物为多聚核苷酸链 不同点: 复制 转录 模板 两股链均作为模板 模板链作为模板 原料 dNTP NTP 聚合酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 产物 子代DNA双链 mRNA;tRNA;rRN 配对 A-T;G-C A-U;T-A;G-C ★ 引物 需RNA引物 -------- ★方式(特点) 半保留复制 不对称转录 模板链与非模板链 生物体内的3种RNA mRNA:即编码特定蛋白质序列的信使RNA tRNA: 能特异性解读mRNA中的遗传信息、将其转化成相应氨基酸后加入多肽链中的转移RNA rRNA: 直接参与核糖体中蛋白质合成的核糖体 第一节 RNA的转录 一、转录的基本过程 二、转录机器的主要成分 一、转录的基本过程 无论真核还是原核,其转录的基本过程都包括: 模板识别 转录起始 通过启动子 转录的延伸和终止 转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启动子阶段,此时RNA聚合酶一直处于启动子区,新生的RNA链与DNA模板链的结合不够牢固,很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始 一旦RNA聚合酶成功的合成9个以上的核苷酸并离开启动子区,转录就进入正常的延伸阶段 RNA聚合酶离开启动子,沿DNA链移动并使新生RNA链不断深长的过程就是转录的延伸。 当RNA链延伸到转录终止位点时,RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键,RNA-DNA杂合物分离,转录泡瓦解,DNA恢复成双链状态,而RNA聚合酶和RNA链都被从模板上释放出来,这就是转录的终止。 真核生物转录的基本模式是辅助因子与酶结合,识别启动子,酶进行转录。 细菌中是RNA聚合酶识别启动子。 二、转录机器的主要成分 (一)RNA聚合酶 1960年Weiss,S,B等发现RNA聚合酶(RNA Pol) 其特点是: (1)以核糖核苷三磷酸(rNTR)为底物; (2)主要以双链DNA为模板; (3)按5′-3′方向合成; (4)无需引物的存在能单独起始链的合成; (5)第一个引入的rNTP是以三磷酸形式存在; (6)在体内DNA双链中仅一条链作为模板; (7)RNA的序列和模板是互补的。 怎样用实验证实mRNA的合成总是延着5-3′方向进行的? E.coli在 0?C时需13秒钟才能加上一个核苷酸,但在37?C每秒就可加上40个核苷酸; 利用这个差别以14C来标记U,在0?C培养E.coli,。 提取这种正在伸长的mRNA分子 发现14C标记首先出现在伸长的3′端,因此可以证明合成是延着5′-3′方向进行的。 RNA pol 执行多功能 (1) 识别DNA双链上的启动子; (2) 使DNA变性在启动子处解旋成单链; (3) 通过阅读启动子序列,RNA pol确定它 自己的转录方向和模板链。 (4)最后当它达到终止子时,通过识别停止转录。 原核生物的RNA聚合酶 大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β′亚基和一个ω亚基组成,称为核心酶。加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶 研究发现, 由β和β′亚基组成了聚合酶的催化中心,它们在序列上与真核生物RNA聚合酶的两个大亚基有同源性。 Β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。 σ亚基 σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区的DN

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