14 RNA的生物合成-【竞赛帮】全国高中生物竞赛之《生物化学简明教程》名师精讲课件

高中生物竞赛 《生物化学简明教程》 魏民、张丽萍、杨建雄 14/16，RNA的生物合成 转录：DNA→RNA（主要） 存在于绝大多数生物体，以DNA为模板合成RNA的过程 ， 也就是把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。 复制：RNA→RNA 存在于某些病毒体内，以RNA为模板合成RNA的过程 。 14/16.RNA的生物合成 1.RNA聚合酶本质上均催化同一种反应，即在一定的模板（DNA或RNA）指导下，以4种核苷三磷酸为原料，按碱基配对规律，从5´→3´合成RNA链。 2.几个基本概念 结构基因、 模板链［Watson，W链、负（－）链、反意义链］、 编码链［Crick，C链、正（＋）链、有意义链］、 不对称转录、 转录泡 14/16.RNA的生物合成 14.1 RNA生物合成的概况 （1）结构基因： DNA分子中能转录出RNA的区段。 14/16.RNA的生物合成 14.1 RNA生物合成的概况 2.几个基本概念 （2）模板链（template strand） Watson，W链、负（－）链、反意义链 以该链中的DNA碱基顺序指导RNA的合成即被转录的那条DNA链。 （3）编码链（coding strand） Crick，C链、正（＋）链、有意义链 不被转录的那条DNA链，但其碱基顺序除T代替U外，其余与mRNA相同。 5′ 3′ 3′ 3′ 5′ 5′ DNA RNA 转录方向 模板链、负（－）链、反意义链 编码链、正（＋）链、有意义链 14/16.RNA的生物合成 14.1 RNA生物合成的概况 2.几个基本概念 （4）不对称转录（asymmetric transcription） DNA双链上，仅一股链转录，另一股不转录。 有意义链与反意义链并非固定不变。 转录方向都是5´→3´ 14/16.RNA的生物合成 14.1 RNA生物合成的概况 2.几个基本概念 （5）转录空泡： 由RNA聚合酶-DNA-RNA形成的转录复合物称 14/16.RNA的生物合成 14.1 RNA生物合成的概况 2.几个基本概念 模板：DNA（不对称转录） 原料：NTP 酶：RNA聚合酶 产物：mRNA、tRNA、rRNA、小RNA 配对：A-U、T-A、G-C 方向：5´→3´ 引物：不需要（启动子） 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 14.2.1 原核生物的RNA聚合酶 大肠杆菌的RNA聚合酶是由四个亚基组成的五聚体蛋白质αα、β、β´、σ 核心酶：ααββ´（参与转录全过程） 全酶：ααββ´σ 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 ‖‖‖ αα：决定哪些基因被转录 β ：结合底物，形成磷酸二酯键（催化） β´：结合模板（开链） σ ：识别起始点启动子（延长时脱落） 14.2.1 原核生物的RNA聚合酶 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 σ — 开始合成RNA链时必需有σ因子，一旦合成开始即释放出来。 β´— 参与酶与底物的结合，以及与σ因子和核心 酶的结合。 β — 参与σ因子和核心酶的结合，并与RNA合成的引发、 延伸。 α —与结合模板、酶的滑动及碱基识别有关。 14.2.1 原核生物的RNA聚合酶 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 启动子（promoter）： 位于结构基因上游，与RNA聚合酶识别、结合 并起始转录的一段DNA序列。 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 ‖‖‖ 转录起始点为+1 上游序列为负数 下游序列为正数 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 三个功能区： ① 转录起始部位：+1bp ② 结合部位：-10bp，TATAAT，Pribnow盒 ③ 识别部位：-35bp，TTGACA，σ亚基识别的部位 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 14.2.2 转录的起始 14/16.RNA的生物合成 14.2 原核生物的转录 （1）全酶与模板结合，σ亚基辨认-35区，与-10区牢固结合。 （2）局部DNA解开：形成开放性复合物。 （3）β亚基催化形成第一个磷酸二酸键，形成转录起始复合物（不需引物），新生RNA的5´端通常是pppA或pppG。 （