第十一章 RNA的生物合成 (转录)
转录 (transcription) 生物体以DNA为模板合成RNA的过程。 转录与复制的相似点: 1. 模板均为DNA 2. 延长机理都是形成磷酸二酯键 3. 方向均为5´→3´
转录和复制的区别 复制 转录 模板 DNA双链 DNA的一条链 原料 引物 需要 不需要 酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 产物 DNA dNTP (N=A、G、C、T) NTP(N=A、G、C、U) 引物 需要 不需要 酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 产物 DNA RNA 配对 A-T、G-C A-U、T-A、G-C
第一节 模板和酶
一、转录模板 编码链 (coding strand) 模板链 模板链 (template strand) 编码链 能转录出RNA的DNA区段
双链DNA分子中能作为模板转录出 RNA的那条链,称为模板链。另一条 互补链称为编码链。模板链又叫有意 义链(sense strand)或Watson链, 编码链又叫反义链(antisense strand)或 Crick链。
转录产物RNA的碱基序列,除了T变U 外,其余与编码链相同。
不对称转录 (asymmetric transcription) 在DNA分子双链上某一区段,一股链可 转录,另一股链不转录; 模板链并非永远在同一单链上。
二、RNA聚合酶(DDRP) 1. 原核生物的RNA聚合酶 E. coli的RNA聚合酶是由四种亚基组 成的五聚体( 2 )
E. coli RNA聚合酶组分 亚基 分子量 功 能 36512 决定哪些基因被转录 150618 催化功能 155613 结合DNA模板 70263 辨认起始点
结核药利福平或利福霉素的特异性抑制。 这类药物能与RNA聚合酶的亚基特异结 组成、功能上均与E.coli相似。 原核生物的 RNA聚合酶都受一类抗 结核药利福平或利福霉素的特异性抑制。 这类药物能与RNA聚合酶的亚基特异结 合,从而影响酶的活性。
2. 真核生物的RNA聚合酶 种类 I II III 转录产物 45S-rRNA hnRNA 5S-rRNA tRNA, snRNA 对鹅膏蕈碱的反应 不敏感 极敏感 中度敏感
最不稳定的,需经常重新合成。因此RNA聚合酶Ⅱ是三种酶中最活跃的。 亚基组成。有些亚基是三种酶所共有。 mRNA是各种RNA中寿命最短、 最不稳定的,需经常重新合成。因此RNA聚合酶Ⅱ是三种酶中最活跃的。
三、酶与模板的辨认结合 原核生物一个转录区段可视为一个转录 单位,称为操纵子(operon),包括若干个结 构基因及其上游(upstream)的调控序列。 RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启动 子(promoter)。是调控转录的关键部位。
启动子研究的RNA聚合酶保护法:
原核生物启动子
原核生物启动子 -35区:一致性序列为TTGACA 是RNA-pol的辨认位点 -10区:一致性序列为TATAAT 又叫Pribnow盒
真核生物启动子
反式作用因子(trans-acting factor) 直接或间接辨认、结合顺式作用 元件并影响其功能的蛋白质。 顺式作用元件(cis-acting element) 真核生物结构基因上游的调控区 存在的一致性DNA序列。 反式作用因子(trans-acting factor) 直接或间接辨认、结合顺式作用 元件并影响其功能的蛋白质。