《转录及转录后加工》课件.pptVIP

转录及转录后加工基因表达的第一步是转录，在这个过程中，DNA序列被转录成RNA序列。转录后加工是指RNA分子在转录完成后发生的修饰和加工过程，这些加工对于RNA的稳定性、定位和翻译至关重要。

生物合成的基本过程遗传信息传递遗传信息从DNA传递到RNA，然后传递到蛋白质，这是生物合成过程的核心。酶的参与生物合成需要多种酶的催化，每个酶都有特定的催化作用，保证合成过程的顺利进行。能量供应生物合成过程需要消耗大量的能量，主要由ATP提供，为合成反应提供动力。物质供应生物合成需要多种物质作为原料，这些物质通常来自外界环境，也可能来自代谢过程中的中间产物。

什么是转录?转录是遗传信息从DNA转移到RNA的过程。它是蛋白质合成的第一步，将DNA中的基因信息编码成RNA分子。

DNA的结构特点DNA是一种双螺旋结构，两条链反向平行排列，通过氢键连接在一起。碱基对排列在螺旋结构的内部，通过磷酸二酯键连接在一起，构成DNA的骨架。DNA的结构特点决定了它能够准确复制和遗传信息传递的关键功能，以及它在基因表达和生物进化中的重要作用。

转录的主要步骤起始RNA聚合酶识别并结合到DNA模板的启动子区域，开启转录过程。延伸RNA聚合酶沿着DNA模板移动，依次添加核糖核苷酸，形成新的RNA链。终止当RNA聚合酶遇到终止信号时，转录过程停止，RNA链从DNA模板上释放。

转录的作用机理RNA聚合酶的作用RNA聚合酶是一种酶，它可以读取DNA模板并合成RNA。它结合到基因的启动子区域并沿DNA链移动，合成与DNA模板互补的RNA。模板识别和启动RNA聚合酶识别DNA模板上的启动子序列，并与之结合，启动转录过程。启动子通常位于基因的起始位置，并包含一些特定的DNA序列，帮助RNA聚合酶识别和结合。

核糖体的结构和功能核糖体结构核糖体由两个亚基组成，即大亚基和小亚基。大亚基负责肽键的形成，小亚基负责mRNA的结合。核糖体功能核糖体是蛋白质合成的场所，它将mRNA中的遗传信息翻译成蛋白质的氨基酸序列。

核糖体的合成过程1核糖体亚基组装rRNA和蛋白质组装形成核糖体亚基2转录rRNA基因转录产生rRNA前体3核仁形成rRNA基因富集在核仁，形成核糖体合成场所核糖体合成是一个复杂的过程，涉及多个步骤，从rRNA基因的转录到核糖体亚基的组装。过程始于核仁，这是核糖体合成的地方。在核仁内，rRNA基因被转录成rRNA前体，然后与核糖体蛋白质一起组装形成核糖体亚基。

转录后加工概述剪切和拼接去除内含子，连接外显子，形成成熟的mRNA。加帽和加尾在mRNA的5端添加帽子结构，在3端添加poly(A)尾，保护mRNA，促进翻译。编辑改变mRNA序列，增加蛋白质的多样性，适应不同的功能需求。

剪切和拼接1转录产生前体mRNA2剪切去除内含子3拼接连接外显子4成熟mRNA翻译成蛋白质剪切和拼接是转录后加工的关键步骤。前体mRNA中包含内含子和外显子。内含子是无编码功能的序列，需要被剪切掉。外显子是编码功能的序列，需要被拼接起来，形成成熟的mRNA。

加帽和加尾15端加帽在mRNA的5端添加一个7-甲基鸟苷帽，提高mRNA的稳定性，促进翻译的起始。23端加尾在mRNA的3端添加一个多聚腺苷酸尾，帮助mRNA离开细胞核进入细胞质，延长mRNA的寿命，防止降解。3保护机制加帽和加尾共同保护mRNA免受核酸酶降解，确保mRNA能够顺利地进行翻译过程。4调控翻译加帽和加尾可以调节翻译的效率，影响蛋白质的合成速度。

编辑碱基的修饰例如，腺嘌呤的甲基化会影响基因表达。RNA剪接将内含子去除，外显子拼接，产生成熟的mRNA。蛋白质修饰例如，糖基化、磷酸化和泛素化等修饰。

核糖体的装配1rRNA转录核糖体RNA（rRNA）是核糖体的重要组成部分。它们在核仁中转录，并与核糖体蛋白结合形成核糖体亚基。2核糖体蛋白合成核糖体蛋白在细胞质中合成，然后被运输到核仁中。3亚基组装rRNA和核糖体蛋白在核仁中组装成小亚基和大亚基，然后被运输到细胞质中。

蛋白质翻译的过程1起始核糖体识别mRNA中的起始密码子AUG，并将tRNAMet带到起始位点。2延伸核糖体沿mRNA移动，并根据密码子将相应的氨基酸连接到肽链中。3终止核糖体遇到终止密码子，释放肽链，核糖体解离。

蛋白质折叠与修饰蛋白质折叠蛋白质链会折叠成特定的三维结构，这由氨基酸序列决定。折叠过程确保蛋白质发挥其特定功能。折叠过程受到多种因素的影响，包括氢键、疏水相互作用和离子相互作用。蛋白质修饰在合成后，蛋白质会经历一系列修饰，以提高其稳定性或功能。这些修饰包括磷酸化、糖基化和乙酰化。修饰可以改变蛋白质的活性、定位和半衰期。

蛋白质靶向定位信号肽引导信