转录-生物化学与分子生物学教研室.ppt

转录与DNA复制的异同 二、RNA聚合酶 RNA聚合酶:是依赖DNA的RNA聚合酶(DNA dependent RNA polymerase),简称RNA-pol RNA聚合酶的一般特性 模板：双股DNA是有效的模板，产物的性质取决于模板 核苷酸：4种NTP； 催化3’—5’磷酸二酯键的形成 需要二价的金属离子Mg2+和Mn2+ 不需要引物 模板连方向是3’ → 5’，RNA合成方向是5’ → 3’ 没有外切酶活性 校正能力较弱 多种σ亚基，根据分子量分类，识别转录起点： σ70：常用，典型的识别转录起点蛋白质因子。 σ32、 σ 28、σ38、σ54：其它因子用于特殊基因转录，识别通常不表达基因转录起点。 σ32在热休克反应时识别特定基因转录起点。 特 点 1. 聚合速率慢，30-85NTP/秒 2.错误率10-6 3.不同的σ因子识别不同的启动子 4.Β亚基可被药物抑制（利福平或利福霉素） 人的RNA聚合酶对利福平不敏感。利用此特点可研制杀菌药物 冬虫草素抑制 RNA合成的延长 依赖Rho (ρ)因子的转录终止 非依赖Rho因子的转录终止 Rho因子的转录终止作用 顺式作用元件组成： 核心启动子：TATA、起始子 启动子{ 启动子上游元件：GC、CAAT、OCT 调节序列：增强子；沉寂子；反应元件。 2、反式作用因子(trans-acting factor)： 反式作用因子由某基因表达，能直接或间接辨认、结合顺式作用元件，反式调控另一基因转录的蛋白质。 特异识别、结合自身基因顺式作用元件，调节基因表达的蛋白质因子为顺式作用因子。 ?一、RNA前体生成特点： 原核 ：mRNA是多顺反子(polycistronic),每分子RNA中含几种蛋白质信息，RNA寿命短，转录没完时翻译即开始 。? ?例:乳糖操纵子，分别编码三个半乳糖苷酶、透过酶及乙酰基转移酶 1.真核：单顺反子,一个mRNA仅编码一种蛋白质 帽子结构 2、3′-聚腺苷酸尾巴(polyA) 加尾信号： ☆修饰点：AAUAAA; ☆ 切割位点：富含G/U或U。 加尾机理：poly A特异因子( CPSF) ；切割刺激因子(CstF)；二种切割因子(CF1，CF2);polyA聚合酶(PAP)；polyA结合蛋白Ⅱ (PAB Ⅱ)。 核内小RNA （small nuclear RNA，snRNA ): 哺乳动物6种：U1至U 6 ；除U 3外都参与pre-mRNA剪接。 剪（并）接体 spliceosome ： 5种snRNA和6-10种蛋白质构成，又称小分子核糖核蛋白体 RNA编辑：基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息 tRNA的转录后加工 剪切多余的核苷酸 剪接去除内含子 添加3’末端-CCA-OH 碱基的修饰 对生命起源有重大意义； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶,对有害基因进行破坏。 第四节??? RNA的复制 以RNA为遗传物质的病毒，进入寄主细胞后，借助复制酶而进行RNA病毒的复制。 RNA复制酶（依赖RNA的DNA聚合酶）特性：模板特异性很强，只识别病毒自身的RNA，它以病毒RNA为模板，合成与模板性质相同的RNA。 一、? 病毒RNA复制的主要方式 1、正链RNA病毒（mRNA）：噬菌体Qβ、灰质炎病毒等。 进入寄主细胞后，利用寄主的翻译系统，首先合成复制酶及有关的蛋白质，然后进行病毒RNA的复制，最后由病毒RNA和蛋白质装配成病毒颗粒。 ? 2、负链RNA病毒（带有复制酶）：狂犬病毒等 此类病毒带有复制酶，侵入后，复制酶首先合成出正链RNA（mRNA），再以正链RNA为模板，合成负链RNA及蛋白质，然后装配。 3、双链RNA病毒（带有复制酶）：呼肠孤病毒等 以双链RNA为模板，在复制酶作用下先转录正链RNA（mRNA），从而翻译出蛋白质，然后合成负链RNA，形成双链RNA，再包装。 4、 反转录病毒（含反转录酶）：白血病病毒、肉瘤病毒等致癌RNA病毒 正链RNA病毒，它们的复制需要经过DNA前病毒阶段。 ? 二、不同RNA病毒合成mRNA的途径 RNA降解途径 1.非特异性的核酸酶降解途径 各种核糖核酸酶，可以降解RNA。真核生物mRNA降解的主要途径首先是poly(A)尾巴的缩短，去腺苷酸化