南京农大食品考研生物化学杨志敏版.pptx
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1、13.4RNA的生物合成的生物合成(Transcription)3.1 3.1 转录及加工转录及加工1.1.转录及加工转录及加工转录及加工转录及加工2.2.RNARNA的复制的复制的复制的复制3.3.RNARNA的转录调控的转录调控的转录调控的转录调控中心法则中心法则DNARNA蛋白质蛋白质复制复制复制复制复制复制复制复制转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译逆转录逆转录逆转录逆转录RNARNARNARNA的生理功能的生理功能的生理功能的生理功能:DNADNADNADNA将携带的遗传信息将携带的遗传信息将携带的遗传信息将携带的遗传信息转到转到转到转到RNARNARNARNA分子中,分子中,分子中,分
2、子中,RNARNARNARNA分子以其信息指导分子以其信息指导分子以其信息指导分子以其信息指导蛋白质的合成蛋白质的合成蛋白质的合成蛋白质的合成。n1 ATPn2 CTPn3 GTPn4 UTPRNA聚合酶等聚合酶等Mg2+DNA转录单位转录单位RNA+(n1+n2+n3+n4)PPi从从从从DNADNA一条链一条链一条链一条链中的一段为模板,在中的一段为模板,在中的一段为模板,在中的一段为模板,在RNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶的催的催的催的催化下,以四种化下,以四种化下,以四种化下,以四种核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸为原料,按照为原料,按照为原料,按照为原料,按照A-UA-U,G-CG-C配
3、对配对配对配对原则原则原则原则合成合成合成合成RNARNA 是合成是合成是合成是合成RNARNA的的的的模板链模板链模板链模板链 是是是是DNADNA一条链中的一个一条链中的一个一条链中的一个一条链中的一个片断片断片断片断 是一个基因中的是一个基因中的是一个基因中的是一个基因中的反义链反义链反义链反义链有义链和反义链:有义链和反义链:有义链和反义链:有义链和反义链:是相对于是相对于是相对于是相对于RNARNA而命名而命名而命名而命名DNADNA转录单位的转录单位的转录单位的转录单位的编码链编码链编码链编码链有义链有义链有义链有义链链链链链模板链模板链模板链模板链反义链反义链反义链反义链链链链链
4、特点:特点:特点:特点:(1)(1)RNA合成的模板链叫做合成的模板链叫做反义链反义链;另一条不做模板的链叫另一条不做模板的链叫有义链有义链。RNA为全保留为全保留转录。转录。转录。转录。不对称不对称转录转录(2)转录开始转录开始不需要引物不需要引物,链的延长方向也是链的延长方向也是5 3(3)RNA聚合酶对利福平敏感聚合酶对利福平敏感例题例题请用简短的文字和示意图说明有意链和反意义请用简短的文字和示意图说明有意链和反意义链与转录产物的关系链与转录产物的关系,以及各自的序列、方向,以及各自的序列、方向特点。特点。南京南京农业大学农业大学一、一、RNARNA聚合酶(聚合酶(RNA polymea
5、seRNA polymease)以以4 4种核苷种核苷酸酸为底物,为底物,DNADNA为模板为模板,在二价阳离子,在二价阳离子(Mg2+Mg2+或或Mn2+Mn2+)参与下催化)参与下催化RNARNA合成合成RNARNA链的合成链的合成方向为方向为5-3不需要引物不需要引物,能直接在模板上合成,能直接在模板上合成RNARNA链链无校对功能无校对功能例题例题下列哪一项是下列哪一项是RNARNA聚合酶与聚合酶与DNADNA聚合酶共同具有的聚合酶共同具有的性质性质A A)3535外切酶性质外切酶性质B B)53 53 外切酶性质外切酶性质C C)53 53 聚合酶性质聚合酶性质D D)需要引物的)需
6、要引物的3-OH3-OH南京南京农业大学农业大学原核生物的原核生物的RNARNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶亚基组成:聚合酶亚基组成:a a2 2bbbbs s =a a2 2bbbb +s s 全酶全酶 核心酶核心酶 转录起始因子转录起始因子识别转录起点识别转录起点,引导转录开始引导转录开始含四个亚基,在转录含四个亚基,在转录延长延长中起主要作用。中起主要作用。还含有还含有2个个Zn离子。离子。某些酶制剂中某些酶制剂中还存在还存在w w亚基亚基根据对根据对-鹅膏蕈碱的鹅膏蕈碱的敏感性敏感性不同,真核生不同,真核生物分为物分为、三三种种RNARNA聚合酶。聚合酶。例题例题原核生物原核生物DN
7、ADNA转录时,识别启动子的因子是()转录时,识别启动子的因子是()A.IF-1A.IF-1 B.RF-1B.RF-1 C.C.因子因子 D.D.因子因子20082008年农学联考年农学联考09年年农学学统考中考中则考的是考的是“大大肠肝菌肝菌RNA聚合聚合酶核核心心酶的的组成是?成是?”启动子(启动子(promoterpromoter)是是RNARNA聚合酶识别聚合酶识别、结合和开、结合和开始转录的一段始转录的一段DNADNA序列。序列。-35-35序列序列-10-10序列序列+1+1序列序列RNARNA聚合酶牢固聚合酶牢固结合位置,也叫结合位置,也叫“T TATA boxATA box”。
8、转录转录初级转录物初级转录物RNARNARNARNA聚合酶聚合酶识别部位识别部位RNARNA合成合成的起点的起点二、启动子二、启动子(一一)起始起始1.1.因因子子识别识别DNADNA的启动子的启动子2.2.RNARNA聚合酶聚合酶与启动子结合形成与启动子结合形成“闭合闭合型复合体型复合体”3.DNA3.DNA双链解开一个短的区域,转录酶双链解开一个短的区域,转录酶与模板链成与模板链成“开放型复合物开放型复合物”4.4.核苷酸被引入,至产生一定长度后核苷酸被引入,至产生一定长度后(6-9nt6-9nt),),因因子被释放。子被释放。三、原核生物转录机制三、原核生物转录机制(二二)延长延长2.R
9、NA2.RNA延长方向:延长方向:5 533(+1+n+1+n)1.1.核心酶沿模板移动方向:核心酶沿模板移动方向:3 3553.3.当当5 5端端RNARNA离开离开DNADNA后,后,DNADNA重新恢重新恢复双螺旋,复双螺旋,RNARNA以自由单链形式被释放。以自由单链形式被释放。(三三)终止终止终止子终止子(terminator(terminator):提供转录终止信号的):提供转录终止信号的DNADNA序序列列依赖于依赖于因子的终止子因子的终止子:弱弱终止子终止子不依赖于不依赖于因子的终止子因子的终止子:强强终止子,富含终止子,富含CGCG回文回文结构,转录的结构,转录的RNARNA
10、形成发夹结构以终止反应。形成发夹结构以终止反应。终止包括:终止包括:RNARNA链延伸停止链延伸停止 新生新生RNARNA链的释放链的释放 RNARNA聚合酶与模板解离聚合酶与模板解离1.1.依赖于依赖于因因子的终止子的终止(1 1)因因子识别子识别并与弱终并与弱终止子止子(terminator)(terminator)结合结合;(2 2)核心酶转录停止,解)核心酶转录停止,解开开DNA-RNADNA-RNA杂化双链,释放杂化双链,释放RNARNA因子因子 识别终止子识别终止子 依赖依赖RNARNA的的NTPaseNTPase活性活性 解螺旋酶活性解螺旋酶活性2.2.不依赖于不依赖于因因子的终
11、止子的终止(1)(1)在模板链终止点前有在模板链终止点前有4-64-6个个dAdA,即,即poly dApoly dA结构;结构;(2)polyA(2)polyA上游有一段上游有一段GCGC富集区富集区,并形成回文序列。,并形成回文序列。合成出终止合成出终止子对应的子对应的GCGC区时,区时,RNARNA形成发夹结形成发夹结构构,核心酶,核心酶停止转录。停止转录。例题例题简要说明原核生物和真核生物内简要说明原核生物和真核生物内RNARNA合成合成的异同点的异同点20022002年北师大年北师大相同点:都是以相同点:都是以DNADNA为模板合成为模板合成RNARNA不同点:不同点:1.1.原核细
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