《生物化学》课程PPT教学课件：第三十六章 RNA的生物合成和加工

Chapter36RNA的生物合成和加 T Transcription of DNA 了众?RNA的生物合成

Chapter36 RNA的生物合成和加 工 ？ RNA的生物合成 Transcription of DNA

Chapter36RNA的生物合成与加 (transcription) 、在DNA指导下RNA的合成转录 转录——生物体以DNA为模板合成RNA的过程,转录所需 的酶叫RNA聚合酶(依赖DNA的RNA聚合酶) 复制和转录的异同点 相同点:1.都以DNA为模板 2.原料为核苷酸 3合成方向均为5′→3′方向 4.都需要依赖DNA的聚合酶 5.遵守碱基互补配对规律 6.产物为多聚核苷酸链

Chapter36 RNA的生物合成与加 工 一、在DNA指导下RNA的合成——转录 转录----生物体以DNA为模板合成RNA的过程，转录所需 的酶叫RNA聚合酶（依赖DNA的RNA聚合酶） 复制和转录的异同点 (transcription) 相同点：1.都以DNA为模板 2.原料为核苷酸 3.合成方向均为5′→3′方向 4.都需要依赖DNA的聚合酶 5.遵守碱基互补配对规律 6.产物为多聚核苷酸链

不同点:复制 转录 ■模板两股链均作为模板 模板链作为模板 ■原料 dNTP NTP 聚合酶DNA聚合酶 RNA聚合酶 产物子代DNA双链 mRNA tRNA rrNA 配对 A-T: G-C A-U;T一A;G-c 引物需RNA引物 不需要引物 ■方式(特点)半保留复制 不对称转录 转录单位:RNA链的转录起始于DNA模板的一个特定位 点(启动子 promoter),并在另一位点处终止(终止子 terminator),此转录区城称为转录单位

◼ 不同点： 复制 转录 ◼ 模板 两股链均作为模板 模板链作为模板 ◼ 原料 dNTP NTP ◼ 聚合酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 ◼ 产物 子代DNA双链 mRNA;tRNA;rRNA ◼ 配对 A-T；G-C A-U；T-A；G-C ◼ 引物 需RNA引物 不需要引物 ◼ 方式(特点) 半保留复制 不对称转录 转录单位：RNA链的转录起始于DNA模板的一个特定位 点（启动子promoter），并在另一位点处终止（终止子 terminator），此转录区域称为转录单位

Chapter36RNA的生物合成与加 在DNA指导下RNA的合成转录 (一)模板和酶 1、转录模板 两股DNA单链中只有一股可转录,可作为模板转录成RNA的 股称为模板链,对应的一股互补链称为编码链.能转录出 mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构基因.其余的DNA可 能转录(rRNA,tRNA,也可能不转录。 不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录;模板链 并非永远在同一单链上

Chapter36 RNA的生物合成与加 工一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （一）模板和酶 1、转录模板 两股DNA单链中只有一股可转录,可作为模板转录成RNA的 一股称为模板链,对应的一股互补链称为编码链.能转录出 mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构基因.其余的DNA可 能转录(rRNA,tRNA),也可能不转录。 不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录;模板链 并非永远在同一单链上。 3 5 5 3 ′ ′ ′ ′

Rewinding DNA 3′ 3 有意义链或正链 RNA RNA-DNA Acnvesite 反意义链或负链 编码链5 GCAGTACATGTO DNA 模板链3 CGTCATGTACAG5 ↓转录 GCAGUACAUGUC mRNA ↓翻译 Ala-Val-His-Val C 肽

… GCAGTACATGTC … … … 5 5 3 3 ′ ′ ′ ′ DNA CGTCATGTACAG 编码链 模板链 GCAGUACAUGUC mRNA 转录 N … Ala-Val-His-Val … C 肽 翻译 反意义链或负链 有意义链或正链

、在DNA指导下RNA的合成—转录 (一)模板和酶 2、RNA聚合酶 (1)原核生物的RNA聚合酶大肠杆菌 分子量为480kD,由四个亚基组成口2Bβσ(全酶) 去掉σ亚基称为核心酶 RNA聚合酶各亚基及其功能 基分了量每分了酶含数功 a3612 决定基殚绿的特异性 B15618 绿全有关 B′155613 合Ⅰ模板 0706 辨超数台位立点

一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （一）模板和酶 2、 RNA聚合酶 （1）原核生物的RNA聚合酶 大肠杆菌 ◼ 分子量为480kD，由四个亚基组成α2ββ′σ(全酶) ◼ 去掉σ亚基称为核心酶 RNA聚合酶各亚基及其功能

、在DNA指导下RNA的合成—转录 (一)模板和酶 2、RNA聚合酶 (2)真核生物的RNA聚合酶 种RNA聚合酶I,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因,其 转录过程和产物已各不相同.三种RNA聚合酶对鹅膏覃碱的敏感 性反应不同。 种类 转录产物458 rrna hnrNa58RNA+ RNASIRNA mRNA前体 对鹅膏覃碱耐受 极敏感 中度敏感 的反应

•（2）真核生物的RNA聚合酶 三种RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因,其 转录过程和产物已各不相同.三种RNA聚合酶对鹅膏覃碱的敏感 性反应不同。 一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （一）模板和酶 2、 RNA聚合酶

、在DNA指导下RNA的合成—转录 (一)模板和酶 3、RNA聚合酶与模板的辨认结合 原核生物的RNA聚合酶是结合到DNA的启动区开始转录 的靠其σ亚基辨认启动区。启动区具有共有的序列称为保 守序列或一致性序列 G亚基的作用是识别启动子,启动RNA的合成,核心酶的 作用是只能使已开始合成的RNA链延长。(456页表36-1)。 因子识别不同启动子的能力不同,体现在不同基因具有不 同的转录效率

一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （一）模板和酶 3、 RNA聚合酶与模板的辨认结合 ◼ 原核生物的RNA聚合酶是结合到DNA的启动区开始转录 的,靠其σ亚基辨认启动区。启动区具有共有的序列称为保 守序列或一致性序列. σ亚基的作用是识别启动子，启动RNA的合成，核心酶的 作用是只能使已开始合成的RNA链延长。（456页表36-1）。 σ因子识别不同启动子的能力不同，体现在不同基因具有不 同的转录效率

、在DNA指导下RNA的合成—转录 (二)转录过程 RNA聚合酶催化的转录过程可分为起始、延长和终止三个 步骤(请看456页图36-2) 1、转录的起始 原核生物的转录起始 RNA聚合酶与模板DNA的特定部位,即启动子( promoter, 也称启动基因)的某一部位结合。启动子是指RNA聚合酶能识 别、结合和开始转录的一段DNA序列。RNA酶结合到DNA链 上,DNA双链部分解开形成转录空泡原核生物由o因子辨认转 录起始位点,真核生物在-35区有5′ TTGACA,在10区有 TATAAT盒 转录起始不需引物, 第一个磷酸二酯键形成后,σ亚单位即脱落下来

一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （二）转录过程 RNA聚合酶催化的转录过程可分为起始、延长和终止三个 步骤（请看456页 图36-2） •1、转录的起始 • 原核生物的转录起始 RNA聚合酶与模板DNA的特定部位，即启动子（promoter， 也称启动基因）的某一部位结合。启动子是指RNA聚合酶能识 别、结合和开始转录的一段DNA序列。RNA酶结合到DNA链 上，DNA双链部分解开形成转录空泡.原核生物由σ因子辨认转 录起始位点,真核生物在-35区有5′-TTGACA，在-10区有 TATAAT盒 转录起始不需引物, 第一个磷酸二酯键形成后, σ亚单位即脱落下来

、在DNA指导下RNA的合成—转录 (二)转录过程 2、转录的延伸 ■原核生物和真核生物基本相同 ■σ亚基脱落,核心酶构象改变 RNA的5′端伸展再转录空泡之外 ■模板为A转录产物相应为U ■原核生物的转录和翻译同时进行

一、在DNA指导下RNA的合成——转录 （二）转录过程 •2、转录的延伸 ◼ 原核生物和真核生物基本相同 ◼ σ亚基脱落，核心酶构象改变 ◼ RNA的5′ 端伸展再转录空泡之外 ◼ 模板为A,转录产物相应为U ◼ 原核生物的转录和翻译同时进行