RNA转录基本过程、特征与应用.ppt

RNA 转录的基本过程 、特征和应用;RNA转录的基本过程、特征和应用;本章 内容;基因表达包括转录（transcription）和翻译（translation）两个阶段。 转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了T→U之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。 翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。;DNA分子中的核苷酸排列顺序不但决定了胞内所有RNA及蛋白质的基本结构，还通过蛋白质（酶）的功能间接控制了细胞内全部有效成份的生产、运转和功能发挥。 与mRNA序列相同的那条DNA链是编码链（coding strand）或称有意义连（sense strand），另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链则被称为模板链（template strand）或称反义链（antisense strand）。;DNA模板与mRNA分子及多肽链之间存在共线性关系。; DNA和RNA虽然很相似，只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同，但它们的生物学活性却很不同。 RNA主要以单链形式存在于生物体内，其高级结构很复杂，它们既担负着贮藏及转移遗传信息的功能，又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能。 因为只有mRNA所携带的遗传信息才被用来指导蛋白质生物合成，所以人们一般用U、C、A、G这4种核苷酸而不是T、C、A、G的组合来表示遗传性状。 ;生物体内拥有三类RNA;3. 1 RNA的转录的基本过程：; 模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。转录起始前，启动子附近的DNA双链分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对。 转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。;大肠杆菌中依赖于DNA的RNA转录过程图示。转录泡中单链DNA的长度约在17bp左右，被聚合酶复合物所保护的DNA序列约为35bp左右。 ;;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聚合酶成功地合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进入正常的延伸阶段。所以，通过启动子的时间代表一个启动子的强弱。 一般说来，通过启动子的时??越短，该基因转录起始的频率也越高。;RNA聚合酶离释放σ因子，核心酶沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。 大肠杆菌RNA聚合酶的活性一般为每秒50-90个核苷酸。随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开，暴露出新的单链DNA模板，新生RNA链的3’末端不断延伸，在解链区形成RNA-DNA杂合物。 ;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脂键。 RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解 DNA恢复成双链状态 RNA聚合酶和RNA链都被从模板上释放出来 ;;3. 2 转录机器的主要成分;Capable of polymerization but not initiation;Core enzyme + sigma factor The sigma factor is a separate protein required for initiation There are many different sigma factors Different sigma factors allow for the expression of different genes;（3）各个亚基的功能 ;Phosphodiester bond formation;The five subunits of the bacterial enzyme are distinguished by color. Only the N-terminal domains of the alpha subunits are included in this model.; ①核心酶 （Core Enzyme） ? 作用于转录的延伸过程（终止） ? 依靠静电引力与DNA模板结合（蛋白质中碱性 基团与DNA的磷酸根之 间） ? 非专一性的结合（与DNA的序列无关） ? 结合常数：1011／mol;②全酶（Holo Enzyme） ? 用于转录的起始 ? 依靠空间结构与DNA模板结合 (σ