真核生物RNA聚合酶共49页

DNA聚合酶、RNA聚合酶等分子生物学6种酶1 DNA聚合酶DNA polymeraseDNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA 复制中起做用。

DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。

DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA 双链上的两个缺口同时连接起来。

因此DNA连接酶不需要模板。

DNA聚合酶（DNA polymerase）是细胞复制DNA的重要作用酶。

DNA聚合酶, 以DNA为复制模板，从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。

DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成（在具备模板、引物、dNTP等的情况下）及其相辅的活性。

真核细胞有5种DNA聚合酶，分别为DNA聚合酶α（定位于胞核，参与复制引发，不具5'－3'外切酶活性），β（定位于核内，参与修复，不具5'－3'外切酶活性），γ（定位于线粒体，参与线粒体复制，不具5'－3'，有3'－5'外切活性），δ（定位核，参与复制，具有3'－5'，不具5'－3'外切活性），ε（定位于核，参与损伤修复，具有3'－5'，不具5'－3'外切活性）。

原核细胞：在大肠杆菌中，到目前为止已发现有5种DNA聚合酶，分别为DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ，都与DNA链的延长有关。

DNA聚合酶I是单链多肽，可催化单链或双链DNA 的延长，于1956年发现；DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关；DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多，是促进DNA链延长的主要酶。

DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ直到1999年才被发现。

RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA和mRNA，是真核生物中最活跃的RNA聚合酶。

RNA聚合酶Ⅲ转录的产物都是小分子量的RNA，tRNA的，5SrRNA的和snRNA。

RNA聚合酶Ⅰ转录产物是45SrRNA，生成除5SrRNA外的各种rRNA。

下面小结真核生物的RNA聚合酶，见表。

（三）启动子及终止信号1 启动子启动子或启动部位是指在转录开始进行时，RNA聚合酶与模板DNA分子结合的特定部位。

这特定部位在转录作用的调节中是有作用的。

每一个基因均有自己特有的启动子。

（1）原核生物的启动子。

原核生物的启动子大约有55个碱基对长，其中包含有转录的起始点和两个区——结合部位及识别部位。

起始点是DNA模板链上开始进行转录作用的位点，标以+1，转录是从起始点开始向模板键的5′末端方向即编码链3′末端方向进行。

在DNA模板上，从起始点开始顺转录方向的区域称为下游；从起始点逆转录方向的区域称为上游。

结合部位是指在DNA分子上与RNA聚合酶核心酶紧密结合的序列。

结合部位的长度大约是7个碱基对，其中心位于起始点上游的-10bp处。

因此将此部位称为-10区。

多种启动子的-10区具有高度的保守性和一致性；它们有一个共有序列或共同序列，为5′TA TAAT－3′。

又称为Pribnow盒。

由于在Pribnow 盒中碱基组成全是A－T配对，缺少G－C配对；而前者的亲和力只相当于后者的十分之一，所以Tm值较低。

因此此区域的DNA双链容易解开，利于RNA聚合酶的进入而促使转录作用的起始。

在DNA分子上还有一段识别部位，是RNA聚合酶的σ因子识别DNA分子的部位。

识别部位约有6个碱基对，其中心位于上游-35bp处。

所以称为-35区，其共有序列5′-TTGACA-3′。

其示意图见图。

（2）真核生物的启动子。

一个真核基因按功能可分为两部分，即调节区和结构基因。

结构基因的DNA序列指导RNA转录；如果该DNA序列转录产物为mRNA，则最终翻译为蛋白质。

真核rna聚合酶2的转录过程
真核生物RNA聚合酶Ⅱ的转录过程包括以下几个步骤：
- 启动子的识别：全酶识别启动子序列。

- 转录起始复合体的形成：全酶与启动子形成闭合复合物，并进一步形成开放复合物。

- 起始：与最初的两个NTP结合，形成RNA聚合酶、DNA和新生RNA三元复合物。

- 延伸：尽快释放$\sigma$亚基，转录开始。

- 终止：转录完成。

真核生物RNA聚合酶Ⅱ的转录过程是一个复杂的过程，受到多种因素的调控。

如果你想要了解更多关于真核生物RNA聚合酶Ⅱ转录过程的信息，建议你查阅相关的生物学书籍或文献。

RNA聚合酶的模板RNA聚合酶是一种关键的酶，在细胞中负责将DNA模板上的信息转录成RNA。

它在蛋白质合成中扮演着重要的角色，通过将DNA上的基因信息转录为RNA，进而影响蛋白质的合成。

而RNA聚合酶的工作方式与模板选择对细胞的生存和功能具有重要意义。

RNA聚合酶的模板选择在细胞内起着至关重要的作用。

在细胞核中，DNA包含了所有生物体的遗传信息，而RNA聚合酶通过识别和选择特定的DNA片段作为模板，将其转录成RNA，进而影响蛋白质的合成。

不同类型的RNA聚合酶具有不同的模板选择能力，因此能够转录出不同类型的RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA等。

在RNA合成的过程中，RNA聚合酶必须准确地选择适当的DNA模板，这个选择过程受到多种因素的影响。

一是DNA上序列的特性，例如启动子区域的结构和核酸序列特征，这些特性将直接影响RNA聚合酶的结合和选择。

此外，细胞内的一些转录调控因子也可以影响RNA聚合酶与DNA模板的相互作用，从而调控基因的表达。

另外，细胞内的环境条件也会影响RNA聚合酶对模板的选择。

例如，细胞内的pH 值、温度和离子浓度等因素都可能影响RNA聚合酶的活性和模板选择能力。

细胞在应激或环境变化条件下，可能通过调节这些环境因素来调控RNA聚合酶的活性，进而影响基因的表达水平。

此外，RNA聚合酶的结构和功能也与模板选择密切相关。

RNA聚合酶通过其特定的结构和活性中心与DNA模板特异性结合，并在模板上进行核苷酸的加合反应，逐渐合成RNA链。

RNA聚合酶具有高度的专一性，可以准确识别和结合特定的DNA序列作为模板，从而实现精确的转录过程。

总的来说，RNA聚合酶的模板选择过程在细胞内的基因表达调控中起着至关重要的作用。

通过精确选择合适的DNA模板，RNA聚合酶能够准确转录出所需类型的RNA，进而影响蛋白质的合成和细胞功能的调控。

因此，对RNA聚合酶模板选择的研究具有重要意义，有助于深入了解细胞内基因表达调控的机制，为相关疾病的治疗和干预提供理论依据。

rna聚合酶的结构和功能RNA聚合酶是一种生物大分子酶，它能够催化RNA的合成过程，是细胞内转录过程中不可或缺的酶类。

本文将从RNA聚合酶的结构和功能两个方面详细介绍其作用机制。

一、RNA聚合酶的结构1.1 RNA聚合酶的组成RNA聚合酶由多个亚基组成，包括核心亚基和辅助亚基。

核心亚基主要有五个：α、β、β'、ω和σ，其中α和ω为常规亚基，而β、β'和σ则被认为是特异性亚基。

辅助亚基则包括不同类型的因子，如启动因子和调节因子等。

1.2 RNA聚合酶的空间结构RNA聚合酶呈现出一个类似于人类手掌的结构形态，其中手掌部分由核心亚基组成，而手指部分则由辅助因子组成。

在整个结构中，核心亚基负责催化反应，并且通过与DNA模板序列相互作用来确保正确的RNA序列被产生。

RNA聚合酶在其手掌部分具有一个活性中心，该中心由多个亚基共同组成。

其中，β和β'亚基形成了DNA模板的通道，而α、ω和σ亚基则负责催化反应。

这个活性中心能够将核苷酸三磷酸（NTP）与RNA链的3'-OH端连接起来，形成RNA链。

二、RNA聚合酶的功能2.1 RNA聚合酶的转录作用RNA聚合酶主要负责转录DNA序列为RNA序列的过程。

在这个过程中，RNA聚合酶通过与DNA模板序列相互作用，并且利用其活性中心催化反应，将核苷酸三磷酸（NTP）与RNA链的3'-OH端连接起来，形成RNA链。

2.2 RNA聚合酶的启动因子在细胞内转录过程中，启动因子对于RNA聚合酶起到了至关重要的作用。

启动因子能够与RNA聚合酶结合，并且帮助其识别DNA模板序列上的起始点。

一旦识别到起始点后，RNA聚合酶就能够开始进行转录作用。

除了启动因子之外，在细胞内转录过程中，调节因子也能够对RNA聚合酶起到重要的作用。

调节因子能够与RNA聚合酶结合，并且帮助其识别DNA模板序列上的特定区域。

这些调节因子能够影响RNA聚合酶的活性，并且在细胞内控制基因表达水平。

RNA聚合酶，又称核糖核酸聚合酶，是一种生物化学酶，其功能是在细胞内参与RNA分子的合成过程。

作为生物体内重要的一环，RNA 聚合酶在生物化学过程中发挥着重要作用。

下面将从多个方面解释RNA聚合酶的相关知识，帮助读者更好地了解这一重要的酶类。

一、RNA聚合酶的结构RNA聚合酶是一个由多个蛋白质组成的复合酶，其结构复杂而严谨。

在细胞内，RNA聚合酶的结构通常包括核心酶和辅助因子，这些成分共同协作，完成RNA合成的过程。

核心酶含有多个亚基，每个亚基都承担着不同的功能，比如DNA识别、RNA链合成等。

而辅助因子则能提高RNA聚合酶的催化效率，保证RNA的合成能够高效地进行。

二、RNA聚合酶的功能RNA聚合酶在生物体内具有多种功能，主要包括转录RNA、修复DNA、RNA剪接等。

其中，转录RNA是RNA聚合酶最为重要的功能之一，它通过将DNA模板上的信息转录为RNA，推动了细胞内基因的表达。

RNA聚合酶还能够在DNA损伤时进行修复，保护细胞免受外界环境的损害。

在RNA剪接过程中，RNA聚合酶也扮演着重要角色，确保RNA能够准确地拼接成成熟的mRNA分子。

三、RNA聚合酶的催化作用RNA聚合酶能够催化RNA的合成过程，其催化机制一般包括亲核攻击、解链酶活性和RNA链延伸三个步骤。

RNA聚合酶通过亲核攻击，将核苷酸单元按照DNA模板合成RNA链。

随后，解链酶活性协助RNA链的延伸，确保合成RNA链的顺利进行。

RNA聚合酶能够将RNA链延伸至所需长度，完成整个催化过程。

四、RNA聚合酶的重要性RNA聚合酶在生物体内的重要性不言而喻。

作为转录的关键酶类，RNA聚合酶直接参与了生物体内基因的表达和调控。

RNA聚合酶在RNA修复和剪接等方面也发挥着不可或缺的作用，保护细胞免受损害。

可以说，没有RNA聚合酶，生物体内的基因表达和遗传信息的传递将无法进行。

五、RNA聚合酶的研究进展随着科学技术的不断发展，对RNA聚合酶的研究也在不断深入。

rna聚合酶的复制方式
RNA聚合酶（RNA polymerase）是一种酶，它以一条DNA链或RNA为模板，催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA。

这种酶是生物体内RNA合成的关键酶。

RNA聚合酶通过催化的反应表示为：（NMP）ₙ+NTP→（NMP）+PPi，其中NMP表示单核苷酸，NTP表示核苷三磷酸，PPi表示焦磷酸。

这个反应过程表明RNA聚合酶在合成RNA链时，每个核苷酸都通过与下一个核苷酸形成磷酸二酯键而连接在一起，形成一个连续的RNA链。

这个过程的合成方向也是5’→3’，即从RNA链的5’端向3’端合成。

因此，RNA聚合酶的复制方式是通过催化核苷酸聚合反应合成RNA链，合成方向是5’→3’。

在转录过程中，RNA聚合酶无须引物，能够直接在模板上合成RNA链。

与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶无校对功能，因此它在转录过程中忠实地转录模板序列。

真核生物rna聚合酶的转录解释说明1. 引言1.1 概述真核生物是一类具有细胞核的生物，包括动物、植物和真菌等。

在真核生物细胞内，转录是基因表达的重要过程之一，它通过将DNA中的遗传信息转录成RNA 分子来实现。

这一过程主要依靠一类特殊的酶——RNA聚合酶。

1.2 文章结构本文旨在对真核生物RNA聚合酶的转录进行解释说明。

文章将从以下几个方面展开讨论：首先，我们将介绍RNA聚合酶的定义和功能；其次，阐述转录的基本过程；然后，详细探讨真核生物RNA聚合酶的分类与特点；接着，我们会深入研究RNA聚合酶II的转录机制；最后，介绍转录后修饰与成熟mRNA生成过程，并总结真核生物RNA聚合酶转录过程中的重要要点。

1.3 目的通过对真核生物RNA聚合酶转录的解释说明，本文旨在帮助读者了解这一重要过程的具体机制，并认识到其在基因表达调控中扮演着至关重要的角色。

同时，我们也希望为未来的研究提供一些启示，并引起更多对这一领域的兴趣。

以上是文章“1. 引言”部分的内容，旨在提供概述、结构和目的等信息，为读者打下良好的阅读基础。

2. 真核生物RNA聚合酶的转录2.1 RNA聚合酶的定义和功能RNA聚合酶是一类在细胞内负责将DNA模板转录成RNA分子的酶。

它们在基因表达过程中起着关键作用，通过将DNA上的信息转录成RNA分子，从而实现了基因的表达和调控。

在真核生物中，存在三种不同类型的RNA聚合酶，分别被称为RNA聚合酶I、II和III。

其中，RNA聚合酶II主要负责将DNA中编码蛋白质的基因转录成mRNA前体。

2.2 转录的基本过程转录是指通过RNA聚合酶将DNA转录成RNA的过程。

这个过程由一系列步骤组成，包括识别和选择适当的启动位点、建立转录泡泡并进行链延伸、以及终止转录并释放产物。

首先，在真核生物中，外激活因子会结合到特定区域上，并吸引RNA聚合酶II 靠近DNA。

接下来，该复合体会准确地定位到所需区域上的启动位点，并解开DNA双链以形成一个小型螺旋形结构，即转录泡泡。

1．简述真核生物三种RNA聚合酶的特点？下边是详细的RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45SrRNA，经剪接修饰后生成除5SrRNA 外的各种rRNA。

rRNA与蛋白质组成的核糖体是蛋白质合成的场所。

RNA聚合酶Ⅱ在核内转录生成hnRNA，经剪接加工后生成的mRNA被运送到胞质中作为蛋白质合成的模板。

RNA聚合酶Ⅲ的转录产物是tRNA，5SrRNA,snRNA，其中snRNA参与RNA的剪接。

2．简述乳糖操纵子的调控原理？答：答：（1）乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I. （2）阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。

所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。

（3）CAP的正调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡糖糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。

（4）协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。

3．简述DNA聚合酶和DNA连接酶在DNA复制中的作用？答：DNA聚合酶（DNA polymerase）是细胞复制DNA的重要作用酶。

DNA聚合酶 , 以DNA为复制模板，从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。

DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成（在具备模板、引物、dNTP等的情况下）及其相辅的活性。

课次：10教学目的：使学生了解原核生物和真核生物的RNA聚合酶、启动子和终止子,掌握原核生物和真核生物的RNA聚合酶、启动子的结构特点及原核生物终止子。

重点：原核和真核生物RNA聚合酶的组成和转录特点，启动子的结构特点及原核生物终止子。

难点：复习旧课：提问3人，了解教学效果。

导入新课：第五章转录基因表达时以DNA的一条链为模板合成RNA，这一过程就是转录（transcription）。

所需的酶叫做依赖DNA的RNA聚合酶（DNA-dependent RNA polynerase ,DDRP）。

转录产生初级转录物为RNA前体（RNA precursor），它们必须经过加工过程变为成熟的RNA，才能表现其生物活性。

细胞中的RNA分成三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA）。

在DNA的两条多苷酸链中只有其中一条链作为模板，这条链叫做模板链（template strand），又叫做无意义链。

DNA双链中另一条不做为模板的链叫做编码链，又叫做有意义链，编码链的序列与转录的RNA序列相同。

第一节转录酶和转录因子RNA合成的基本特征：5’→3’ 方向；底物三磷酸核苷酸（NTP）不对称转录，以单链DNA为模板。

不需要引物，合成是连续的。

一原核生物的RNA聚合酶大肠杆菌RNA聚合酶（RNA polynerase）需要DNA模板，Mg离子，和4种3-磷酸核苷（ATP，UTP，CTP和GTP）。

RNA pol和DNA pol也有2点不同：（1）RNA pol没有任何校对功能；（2）能起始新的RNA链。

细菌RNA pol由5种多肽亚基组成为α2β'βσω；分子量达50多万，可以合成3类不同的RNA （tRNA，mRNA和rRNA）。

其大小和功能如表所示：表RNA Pol的结构和功能亚基基因分子量（KDa）数目组分可能的功能αrpoA402核心酶酶的连接，装配，决定哪些基因被转录βrpoB1551核心酶与转录全过程有关,和底物（核苷酸）结合β’rpoC1601核心酶结合DNA模板ω101核心酶σrpoD701σ因子辨认起始点,二真核生物的RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和线粒体RNA聚合酶，分子量大致都在500KD左右，它们专一性地转录不同的基因，因此由它们催化的转录产物也各不相同。