生物信息的传递..ppt

1983.

BarbaraMcClintock;;第三讲生物信息的传递

（上）从DNA到RNA

;Crick的中心法则（centraldogma）;FromDNAtoProtein;基因表达包括转录（transcription）和

翻译（translation）两个阶段。;DNA-mRNA-theencodedpeptide;3’;;生物体内拥有三类主要RNA：;RNA的转录

(Transcription);RNA是以5’?3’方向合成的，它的序列与DNA编码链（意义链）相同。

RNA的合成是以反义链(模板链)为模板。

同在DNA中一样，形成磷酸二酯键(Phosphodiesterbonds)。

必需的成分:

RNA聚合酶,rNTPs,转录调控因子,启动子终止子/模板;;1、RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。;1.在起始位点合成RNA链：第一个核苷酸键的产生，该位点被称为+1。;一般情况下，转录起始复合物可以进入两条不同的反应途径：;封闭复合物（closedcomplex）;封闭复合物（closedcomplex）;*;三元复合物(ternarycomplex);RNA合成的起始;转录的延伸

RNA聚合酶离开启动子，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40-90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。;转录的终止;转录生成mRNA的速度大约是每分钟2500个核苷酸(14个密码子/秒)，与翻译速度(15aa/秒)基本相等，但比DNA复制的速度要慢得多。;TwotypesofterminatorsinE.coli;不依赖于ρ因子的终止;不牢固的碱基对:A:U容易断裂;终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度效率;依赖于ρ因子的终止

提纯的RNA聚合酶并不能识别特异性的转录终止信号，而加入大肠杆菌ρ因子后该聚合酶就能在DNA模板上准确地终止转录。;ρ因子;ρ结合到RNA链终止子上游的

某一序列;转录机器的主要成分

RNA聚合酶(RNApolymerase)

转录复合物

;RNA聚合酶(RNApolymerase);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，RNApol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。;原核和真核生物的RNA聚合酶虽然都能催化RNA的合成，但在其分子组成、种类和生化特性上各有特色。;2alpha(α)subunit,

1beta(β)subunit,

1betaprime(β’)subunit,

1omega(ω)subunit,

1sigma(σ)subunit;原核生物(E.coli)的RNA聚合酶;是核心酶中的两个相同的亚单位

由rpoA基因编码

与核心酶的组装及启动子识别有关

参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用;β和β’分别由rpoB和rpoC基因编码。;负责模板链的选择和转录的起始：;在某些细菌中含有识别不同启动子的σ因子，以适应不同生长发育阶段的要求，控制不同基因转录的起始。如枯草芽孢杆菌中σ55主要在营养细胞中，σ29则主要出现在孢子形成阶段，参与孢子形成期基因转录的调控。;T3和T7噬菌体的RNA聚合酶是由一条小的多肽链组成,相对分子量小于1×105；

在37oC下，其转录速度为200nt/秒；

它们只能识别不同于E.coli启动子的自身的启动子。;有3类RNA聚合酶；;真核细胞中三类RNA聚合酶特性比较;在动、植物及昆虫的细胞中，RNApolⅡ的活性可被低浓度的α-鹅膏蕈碱所抑制。但却不抑制polⅠ。

PolⅢ对α-鹅膏蕈碱的反应，不同的生物有所差异。在动物细胞中高浓度的α-鹅膏蕈可抑制转录，在昆虫中不受抑制。;转录的抑制剂;聚合酶中有两个相对分子质量超过1×105的大亚基；;真核生物RNA聚合酶的亚基;真核生物线粒体和叶绿体中存在

不同的RNA聚合酶;RNApolymerase/transcriptionandDNApolymerase/replication;转录机器的主要成分

RNA聚合酶(RNApolymerase)

转录复合物

;封闭复合物;除RNA聚合酶之外，真核生物转录起始过程中至少还需要7种辅助因子参与，这些蛋白辅助因子统称为转录因子（