概念教学比赛课件：“转录”的学习.pptVIP

转录的学习欢迎来到转录的学习之旅。本课程将带您深入探索生命科学中这一关键过程，揭示基因表达的奥秘。

引言1基因表达的核心转录是将DNA信息转化为RNA的过程，是基因表达的第一步。2生命科学的基石理解转录对于解释生命现象、疾病机制和生物技术应用至关重要。3课程目标本课程将全面介绍转录的机制、调控和应用，帮助您掌握这一核心生物学过程。

什么是转录定义转录是以DNA为模板，合成RNA的过程。参与者主要由RNA聚合酶和各种辅助因子完成。产物生成的RNA包括信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等。位置在原核生物中发生在细胞质，在真核生物中主要在细胞核进行。

转录的重要性1基因表达转录是基因表达的第一步，决定了哪些基因被激活。2蛋白质合成转录产生的mRNA指导蛋白质的合成。3细胞功能通过调控转录，细胞可以适应环境变化。4生命过程转录参与调控生长、发育、代谢等生命过程。

转录的三个阶段启动RNA聚合酶识别并结合到启动子上，开始转录。延伸RNA聚合酶沿DNA模板移动，合成RNA链。终止RNA聚合酶识别终止信号，释放新合成的RNA。

第一阶段：启动启动子识别RNA聚合酶识别特定的DNA序列，称为启动子。转录因子结合多种转录因子协助RNA聚合酶结合到启动子上。转录泡形成DNA局部解链，形成转录泡，为RNA合成做准备。第一个核苷酸添加RNA聚合酶催化第一个核苷酸的添加，标志着转录正式开始。

启动所需要的因素DNA模板提供转录所需的遗传信息。RNA聚合酶催化RNA合成的核心酶。转录因子协助RNA聚合酶识别启动子并启动转录。核苷酸RNA合成的原料。

DNA模板的准备染色质结构改变组蛋白修饰和染色质重塑使DNA更易接近。DNA解螺旋局部DNA解链，形成单链区域供RNA聚合酶结合。启动子暴露特定DNA序列暴露，便于RNA聚合酶识别。

RNA聚合酶的激活1结构变化RNA聚合酶构象改变，暴露活性位点。2辅因子结合多种辅助蛋白因子与RNA聚合酶结合。3启动复合物形成RNA聚合酶与启动子和转录因子形成稳定复合物。4能量供应ATP提供能量，驱动RNA聚合酶开始转录。

第二阶段：延伸1核苷酸添加RNA聚合酶催化核苷酸逐个添加到新生RNA链上。2DNA解链和重链DNA模板链不断解开和重新结合，转录泡前移。3RNA链生长新生RNA链从5到3方向逐渐延长。4校正机制RNA聚合酶具有校对功能，可以纠正错误配对。

RNA寡核苷酸链的合成1底物识别RNA聚合酶识别并结合核苷酸三磷酸。2碱基配对进入的核苷酸与DNA模板链形成互补配对。3磷酸二酯键形成RNA聚合酶催化新核苷酸与RNA链3端形成磷酸二酯键。4焦磷酸释放释放焦磷酸，提供能量驱动转录过程。

转录过程中的暂停和终止暂停信号特定DNA序列或RNA结构可导致RNA聚合酶暂时停止。暂停有助于转录调控和RNA折叠。终止信号终止子序列或蛋白因子可触发转录终止。RNA聚合酶释放新生RNA链并与DNA模板分离。

第三阶段：加工剪切去除非编码区域（内含子），连接编码区域（外显子）。加帽在5端添加7-甲基鸟苷帽子结构。加尾在3端添加多聚腺苷酸尾巴。编辑修改特定核苷酸，改变RNA序列。

原核生物中的加工过程同步进行原核生物的转录和翻译同时进行，加工过程相对简单。5端加工某些原核mRNA需要在5端添加三磷酸鸟苷帽。RNA剪切部分原核RNA需要进行自剪接或酶促剪接。RNA修饰tRNA和rRNA会undergo各种化学修饰。

真核生物中的加工过程15加帽转录初期即在新生RNA5端添加甲基化鸟苷帽结构。2剪接去除内含子，连接外显子，可能发生选择性剪接。33加尾在大多数mRNA3端添加约200个腺嘌呤核苷酸。4RNA编辑某些RNA分子会undergo特定序列的修改。

参与加工的主要酶类加帽酶催化5端加帽反应。剪接体由snRNP组成，负责RNA剪接。多聚A聚合酶催化3端多聚腺苷酸化。RNA编辑酶如ADAR，负责特定RNA的编辑。

加工过程中的剪切和修饰选择性剪接通过不同的剪接方式，一个基因可产生多种mRNA。增加了基因组的表达多样性。RNA编辑通过修改、插入或删除特定核苷酸改变RNA序列。可能改变蛋白质编码或RNA功能。

转录后的转运和翻译核孔复合体通过成熟mRNA通过核孔复合体从细胞核输出到细胞质。细胞质定位mRNA可能被定位到特定细胞区域。翻译起始核糖体识别mRNA的5帽子结构，开始蛋白质合成。翻译调控各种因子调控mRNA的翻译效率。

RNA的稳定性调控5帽子保护防止5端被核酸外切酶降解。poly-A尾巴延长mRNA寿命，促进翻译。RNA结合蛋白特定蛋白结合可稳定或不稳定RNA。microRNA调控miRNA可促进mRNA降解或抑制其翻译。

转录调控的重要性1基因表达精确控制确保基因在正确的时间和位置表达。2细胞分化调控不同细胞类型的形成。3发育过