08级第十章RNA的生物合成.ppt

DNA——RNA 转录 DDRP RNA——RNA 复制 RDRP 一、转录（DNA指导下的RNA合成） （一）转录的概念及特点 1.转录： 以DNA为模板合成RNA的过程，遗传信息由此从DNA转移到RNA。 转录产物有mRNA、tRNA、rRNA。 原核细胞的mRNA为单顺反子或多顺反子。 真核细胞的mRNA为单顺反子。 所有生物mRNA都存在5‘端和3’端的非编码区. 2.特点： 模板——DNA的一条链 模板链：DNA双链中作为转录模板的单股链，其核苷酸序列与RNA互补。（ 反 义 链，负链， Watson链） 编码链：与转录的RNA碱基序列一致的DNA单链，只是T 换成U。（ 有 义 链 ，正链， Crick链） 原料——NTP 配对原则—— dT-A,dA-U,dG-C,dC-G 酶——RNA聚合酶,无校正功能 不需要引物 合成方向—— 5→3 不对称转录 （1）在DNA双链中，一条链可转录，另一条链不转录 （2）模板链并非永远在同一DNA单链上。 基因有选择地转录 复制 转录 两股链均复制 模板链转录 dNTP NTP A-T;G-C A-U; G-C DNA聚合酶 RNA聚合酶 半保留复制 mRNA,tRNA,rRNA等 的DNA 3. 关于DNA指导的RNA聚合酶——DDRP RNA聚合酶的特点 a. 不需要引物 b. 双链DNA做模板活性最强 c. 第一个掺入的NTP常为GTP或ATP,转录期间保持完整不产生PPi. d. 转录中有一短暂的DNA-RNA杂交双链,很快解开 e. 聚合方向 5′→ 3′ 有些终止子的作用可被特异的因子所阻止，使酶得以越过终止子继续转录，称为通读（ readthrough） 能够引起抗终止作用的蛋白质称为抗终止因子（antitermination factors） (2) 3′加尾(tailing) 特异核酸内切酶 多聚A 聚合酶 (4)修饰(modification): 对某些碱基进行甲基化。 主要是N6-甲基腺嘌呤,可能对mRNA 前体加工起识别作用(对翻译不是必需的). 灯刷染色体 （四）转录过程的选择性抑制 放线菌素D是原核和真核细胞RNA聚合酶的专一抑制剂。 放线菌素D可插入双链DNA分子相邻的碱基对之间，与DNA形成非共价的复合物，抑制其模板功能（低浓度抑制转录，较高浓度抑制复制）。这类抑制剂包括放线菌素,烷化剂,嵌入染料等。 利福平是原核细胞RNA聚合酶的抑制剂。 利福平与原核生物RNA聚合酶?亚基结合，抑制转录过程中RNA链的延长反应,但并不抑制真核生物RNA的合成。类似的抑制剂尚有利链霉素。 α-鹅膏蕈碱是真核细胞RNA聚合酶的抑制剂。 它是通过真核细胞RNA聚合酶Ⅱ,阻断细胞核的mRNA合成,但对原核细胞的RNA合成无影响. (五) 转录产物的“加工” 1. rRNA前体的转录后加工 原核细胞 30S前体 17S 25S 16S 23S 5S 真核细胞 45S前体 18S 28S 5.8S 真核生物5S rRNA的生成通过另外的途径。 四膜虫rRNA前体自我剪接机制－L19RNA的形成 5?-GMP(或G)的3?-OH充当亲核基团攻击5?断裂点 5?外显子的3?-OH成为亲核基团，完成剪接反应 切除5’19nt，成为L19RNA 2、tRNA前体的加工： 原核与真核生物的tRNA转录后都需要加工，包括： (1)由核酸内切酶切除前体上3?和5?端上多余的核苷酸; (2)由核酸外切酶逐个在3?切去附加序列，进行修剪。 (3)3?端添加CCAOH序列，由核苷酰转移酶催化。 （接受活化的AA） (4)对核苷的一些特定的碱基和戊糖进行修饰。 3. 真核细胞mRNA的加工 真核细胞mRNA的三个特点。 真核mRNA的加工一般要经过四步： (1) 5′加帽(capping)； (2) 3′加尾(tailing)； (3)剪接(splicing): 切除内含子(intron cleavage )； (4) 修饰(modification): 对某些碱基进行甲基化。 (1) 5′ -端加帽 磷酸水解酶 鸟苷