RNA合101120

RNA链的延长
• 5‘端是pppG 或 pppA 从头合成 • RNA链的延长是5‘→3’方向，每秒合成50 个核苷酸 • 核心酶催化 无校对功能
原核生物的终止子
♪ 原核生物的终止子在终止点之前均有一 个回文结构，其产生的RNA可形成发卡 结构。在终点前还有一系列U,回文对称 区通常有一段富含G-C的序列。
第十七章板链或负链或反意义链
• 非模板链或正链或有意义链
Ａ０００１００１．ｍｏｖ
• 不对称转录
2. 延伸
3. 终止 • 终止子
RNA聚合酶
☆1960-1961年发现，全酶分子量 465000，有五个亚基 组成，含有 两个锌原子 ☆全酶中无希格码亚基的酶称为核 心酶，核心酶只能使已开始的RNA 不具有起始合成RNA的能力 ☆希格码亚基称为起始亚基
A0255301.mov
真核生物RNA的合成
RNA聚合酶I: 存在于核仁, 转录 28S,18S, 5.8S rRNA. RNA聚合酶II: 存在于核质,转录mRNA RNA聚合酶III: 存在于核质,转录tRNA和 5SrRNA.
结构 含有8-14个亚基
摸板链 负链 无意义链 非摸板链 正链 有意义链
大肠杆菌的两类终止子
♪ 依赖于rho(ρ)终止子；必须在rho(ρ)存在下 发生终止。此类终止子其回文结构不富含G-C 区,回文结构之后也无寡聚U。 ♫ 不依赖于rho(ρ)终止子(简单终止子)；此类终 止子除能形成发卡结构外，在终点有6个U核苷 酸,回文对称去有一段富含G-C序列。 rho(ρ); 分质量为46000的蛋白质，通常以6聚体 的形式存在。在有RNA存在时它能水解三磷酸 核苷rho(ρ)可沿RNA链移动。
RNA生物合成的抑制剂

一个基因可以转录产生许多RNA拷贝，而且RNA 最终被降解和替代。
So 转录产生错误RNA对细胞的影响远比复制产生错
误DNA对细胞的影响小。
模板与酶的辨认结合
操纵子 (operon): 原核生物的转录单位。包 括若干个结构基因及其上游(upstream)的调控序列。
操纵子
调控序列
I
P
O
启动子
Promoter
DNA
转录
模板链
5 ´ …G C A G U A C A U G U C…3 ´ mRNA 翻译
N… Ala Val His Val …C 多肽链
复制
转录
模板
两股链均复制
不
原料
同
点 聚合酶
dNTP DNA聚合酶
合成方式 半保留、半不连续复制
模板链转录 NTP
RNA聚合酶 不对称转录
碱基配对
A-T G-C
原核生物的RNA聚合酶
类型
主要功能
亚基数/酶分子
α
决定哪些基因被转录
2
β
催化功能
1
β′
结合DNA模板
1
σ
识别转录起始点
1
ω
未知
1
利福平是抑制剂！
核心酶 (core enzyme)
全酶(holoenzyme)
α2ββ′ω + σ
核心酶
σ亚基
（转录延长）
ω
α2ββ′ωσ
全酶
（转录起始）
σ因子识别转录的启动子
结合RNA聚合酶
结构基因
S1 S2 S3 ?
表达功能蛋白
原核生物的启动子
启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列

表3-4 真核生物RNA聚合酶II所形成的转录起始复合物
蛋白质 亚基数 亚基的相对分子量/103 功能
RNA聚合酶II
TBP TFIIA
12
1 3
10～220
38 12、19、35
催化RNA的生物合成
与启动子上的TATA区结合 使TBP及TFIIB启动子的结合比较稳定
TFIIB
TFIID TFIIE TFIIF TFIIH
未知 CTGGNA CCAAA
16-18bp
未知 66bp 15bp
TATAAT
未知 TTGCA GCCGATAA
CCCTTGAA 13-15bp CCCGATNT
（三） RNA的酶促合成
1 RNA合成的起始 （1） RNApol全酶识别。 RNApol酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过 程。聚合酶与启动子结合形成封闭复合物。此时，DNA仍处 于双链状态。伴随着DNA构象上的重大变化，封闭复合物变 为开放复合物。 （2） pppA或pppG起始。 开放复合物与最初两个NTP相结合并在这两个核苷酸之 间形成磷酸二酯键后转变为包括RNA聚合酶、DNA和新生 RNA的三元复合物。第一个碱基通常为嘌呤。 通过启动子阶段（合成6-9个核苷酸）。 （3）σ 因子脱落
A A
位于-70 ～-80区，共有序列GG C CAATCT。 T
（3）GC框 位于-80～-110区，共有序列GCCACACC或 GGGCGGG。 CAAT区和GC区主要控制转录起始频率，基本不参与起始 位点的确定。 （4）增强子
（4）增强子 增强子是一类远程调控序列。 远距离效应 它们可调控的基因有相当远的距离，甚至 相距>10kb也能发挥作用。 无方向性 可处于被转录序列的上游，下游，甚至处于转 录序列中。 顺势调节 只调节位于同一染色体上的靶基因。 无物种和基因特异性 可以连接到异源基因上发挥作用。

RNA的生物合成RNA转录的特点：不对称性：模板链不总是在同一单链上连续性：以DNA为模板，从头连续合成一段RNA链单向性:只能向一个方向进行聚合5’→3’，不需要引物有特定的起点和终点：启动子，终止子RNA聚合酶：以单链DNA为模板，催化由核苷三磷酸合成RNA的酶作用位点：磷酸二酯键特点：1)不需要引物2)DNA单链为模板3)碱基互补配对：A-U;G-C4)合成方向：5’→3’5)需要Mg2+或Mn2+作用：1)识别启动子2)使DNA解旋、解链3)催化RNA聚合反应启动子：真核生物：3种真核生物启动子原核生物：RNA聚合酶与启动子结合的识别亚基转录过程（RNA合成过程）原核生物起始：RNA聚合酶识别启动子DNA双链打开形成转录起始复合物延长：亚基脱落核心酶作用RNA链延长终止：新RNA链脱落，DNA双链恢复真核生物起始：转录起始前复合物延长：和原核生物相似，但转录和翻译不能同步终止：加尾信号处切断RNA聚合酶脱磷酸化RNA转录后的加工剪接：内含子的剪接：2种自我剪接（不需要蛋白质，ATP）；2种非自我剪接（需要蛋白质，ATP）；选择性剪接修饰：首尾的修饰：5’-端加帽：1)提高mRNA的稳定性2)提高mRNA的可翻译性3)有助于mRNA通过核孔进入细胞质4)提高mRNA的剪接效率3’-端加尾1)延长mRNA寿命2)增强mRNA翻译效率3)调节基因表达添加RNA的复制：RNA病毒以自身RNA为模板合成与自身RNA完全相同RNA分子的过程。