11RNA的生物合成―转录(药学)

第十一章RNA的生物合成——转录RNA的生物合成包括RNA转录—生物体以DNA为模板合成RNA的过程称为转录或基因转录。RNA复制—某些RNA病毒传递遗传信息的方式第一节RNA转录体系DNA模板四种NTPRNA聚合酶某些蛋白因子必要的无机离子一、DNA是RNA转录的模板（一）转录是不对称的*不是细胞内DNA全长都转录*转录时一条DNA链起转录生成，称模板链(templatestrand)，或称有意义链与其互补的DNA链无转录活性称编码链(codingstrand)，或称反意义链。编码链与RNA的序列完全相同，只是T换成UDNA双链中包含许多基因，而各基因的模板链不全在同一条链上，这种现象称为不对称转录。即：（1）DNA双链中一条转录时，另一条链不被转录；（2）模板链并非永远在同一条链上。5’5’3’3’（二）可转录的DNA一个区段为一个转录单位5’3’转录单位调节组件结构基因启动子调节基因操纵基因可转录出RNA的区段启动子(promotor)：是转录起始点之前的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，又称启动基因。*原核生物启动子：-35区-10区+1转录方向终止位点3’5’*真核生物启动子：核心启动子：TATA盒、起始子(initiator)近侧序列元件：GC盒、CAAT盒、OCT盒等RNA二、RNA聚合酶是转录的主要酶RNA聚合酶即DNA指导的RNA聚合酶(DNAdirectedRNApolymerase,DDRP)模板：单链DNA原料：4种NTP产物：RNA（一）RNA转录的化学反应NTP(NMP)n+ppiRNA聚合酶（二）RNA聚合酶具有多种功能*5’→3’聚合活性*解旋解链酶的活性使核苷酸通过磷酸二酯键依次聚合将模板DNA链解开一小段（≤20个碱基对）--缺乏3’5’外切酶活性，无校读功能全酶：五个亚基（2’）组成2’称为核心酶参与RNA链的延长亚基称为起始因子辨认启动子，协助转录起始（三）原核生物的RNA聚合酶参与核心酶的组装抗结核菌药利福霉素可抑制原核生物转录：与亚基非共价结合，阻止第一个NTP的进入结合底物并催化形成磷酸二酯键催化活性中心（hnRNA)、snRNARNA聚合酶I、II、III（四）真核生物的RNA聚合酶第二节RNA转录的基本过程三个阶段：起始延长终止以原核生物为例：一、链的起始因子辨认启动子并与核心酶结合为全酶识别转录起始点RNA聚合酶将DNA局部解链17bp，*起始点，RNA聚合酶催化2个NTP按碱基配对原则以氢键结合于DNA模板，生成第1个磷酸二酯键*通常转录开始即5’端是pppA或pppG*RNA聚合酶全酶-DNA-pppGpN-OH-3’称为转录起始复合物*转录起始不需要引物*转录开始后，因子脱落并可反复利用由核心酶催化RNA链延长方向5´3´二、链的延长核心酶三、链的终止原核生物转录终止方式：1、不依赖因子的终止富含CG的发夹结构(terminaor)终点的寡聚U*六聚体，50kD，有依赖RNA的ATP酶活性，是一种RNA-DNA解旋酶。*识别新生RNA链上的终止信号，使RNA-DNA双螺旋解开，释放RNA，并和RNA聚合酶一起脱落。2、依赖因子的终止因子（终止因子，terminationfactor）第三节RNA转录后的加工过程真核：有核，断裂基因，需加工，才成为有生物功能的RNA，即RNA的成熟过程。原核：无核，连续基因，很少加工转录产物在原核和真核生物的去路：一、信使RNA(mRNA)的加工真核细胞的mRNA是由其前体hnRNA加工而成1、剪接(splicing)*剪内含子，接外显子*选择性剪接产物不同2、5’端加m7GTP“帽”3、3’端加polyA“尾”4、碱基的修饰5、RNA的编辑与RNA沉默二、转运RNA(tRNA)的加工1、切去5’端部分核苷酸2、切去3’端几个核苷酸，加入CCA末端3、含多个tRNA前体的剪切4、碱基的修饰三、核蛋白体RNA(rRNA)的加工1、rRNA的剪切2、碱基的修饰第四节核酶——具有催化功能的RNA1982年，美，ThomasCech，四膜虫的rRNA存在自我剪接*核酶：具有催化功能的RNA（ribozyme)。*核酶发现的意义：（自学）十一章作业一、简答1、简述mRNA转录后加工的方式。2、简述何为模板链和编码链？二、论述从模板、原料、产物、碱基配对、聚合酶等方面列表比较复制和转录的异同点。复制转录原料dNTP(N=A.T.C.G)NTP(N=A.U.C.G)模板DNA双链DNA的一条链产物DNA三种RNA方向5’端→3’端5’端→3’端方式半保留复制不对称转录配对A-T;C-GA-U;T-A;C-G主要酶及因子DDDP,拓扑异构酶，解链酶，引物酶，DNA连接酶，SSBDDRP,ρ因子等产物加工无剪接、修饰等1、转录的模板2、原核生物的RNA聚合酶的组成及主要作用3、转录延伸的方向4、转录终止的方式掌握内容1、原核生物的启动子2、参与转录的体系3、不对称转录概念4、模板链与编码链概念5、转录后的加工熟悉内容