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15生化-RNA的生物合成（转录）

2022-02-06 16:46:15   0  举报

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生化-RNA的生物合成

高一生物

医疗

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大纲/内容

转录

特点

不对称转录（模板链、编码链）

编码链=转录产物

模版链：能转录生成RNA的核酸链

反意义链

编码链：与模版互补的另一股单链

有意义链

无校对功能→错误较高

不需要引物

转录产物：mRNA，rRNA，tRNA，snRNA，miRNA等

复制和转录

相同点

DNA为模版

方向：5-3

都生成3‘-5’磷酸二酯键

碱基互补配对原则

酶促的核酸聚合反应

以核苷酸为原料

依赖DNA聚合酶

产物为很长的多核苷酸链

不同点

复制两条链为模版，转录一条

复制dNTP，转录NTP

复制依赖DNA的DNApol，

转录依赖DNA的RNApol

复制需引物，转录不需要

复制DNApol有校对功能，错配率低，转录RNApol缺乏校对

RNA无校正

原核生物

RNA聚合酶（1种）

RNA聚合酶α2 β β‘ σ（全酶），具有合成mRNA，tRNA，rRNA功能，无校对功能，缺乏3-5外切酶活性

RNA聚合酶α2 β β‘ （核心酶），参与转录全过程

RNA聚合酶σ：辨认转录起始点，结合启动子

启动子-35区TTGACA

滑到-10区TATAAT

RNA聚合酶α ：决定那些基因被转录（转录基因型），与转录频率有关，只参与启动！不参与延长

RNA聚合酶 β：与底物NTP结合，，形成磷酸二酯键，起催化作用

eg.利福平或利福霉素专一性结合β亚基，抑制结核杆菌转录

延长

RNA聚合酶β ’：解开螺旋

启动转录

DNA链上

操纵子：调控序列+多个编码区

乳糖操纵子

启动子：RNA聚合酶和启动子结合

TTGACA

TATAAT：（pribrow盒）

-10区（结合部位）

TATAAT（Pribnow盒）

易解链作为转录模板！，具有高度保守和一致性，β”结合模板的部位

-35区（识别部位）

TTGACA

RNApolσ因子识别序列

转录过程

转录起始

①RNApol识别并结合启动子，形成闭合转录复合体，此时DNA仍保持双链结构。（σ辨认转录起始点-35区，并向10区移动）

②DNA双链打开，闭合转录复合体→开放转录复合体

③第一个磷酸二酯键形成（不需引物）

转录延长

①σ脱落，核心酶参与该过程

②转录产物从5-3延长，新的核苷酸加到3-OH

③转录翻译同时进行，形成转录空泡）羽毛状图形

转录终止

①依赖ρ因子

ρ识别并结合polyC→RNApol构象变化并停顿，ρ中解螺旋酶活性使DNA/RNA杂化双链拆离→转录终止

②非依赖ρ因子

识别RNA的茎环结构和3-端连续的U→转录终止

真核生物

RNA聚合酶

Ⅰ：核仁，45s-rRNA→28S、5.8S，18SrRNA

不敏感

Ⅱ：核浆，hnRNA→mRNA、micRNA

极敏感

Ⅲ：核浆，tRNA、5s-rRNA、snRNA

snRNA：剪接体

敏感

RNApol

转录过程

转录起始

顺式作用原件（转录起始点上游的特异DNA序列）

启动子-25（TATA盒（Hogmers盒），RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录）

启动子上游元件（GC盒和CAAT盒）

增强子

转录因子TF/反式作用因子

TFIID结合TATA盒

TFIIA，TFIIB，TFIIE（解螺旋酶）TFIIF，TFIIH（解螺旋酶，催化CTD磷酸化）

TFII最重要

TFII

基本转录因子，参与真核生物mRNA的转录，真核生物进化中高度保守

TFIID 最重要

结合TATA

上游因子

与启动子上游元件结合的蛋白质

Sp1与GC盒结合

C/EBP与CAAT盒结合

PIC（转录起始前复合物）

TFIID，B，A，F，E，H，-RNApolII

转录延长

转录翻译不同时进行

转录终止

转录终止和加尾修饰同时进行

RNA合成后的加工修饰

细胞核中加工

mRNA

5&apos;-加帽

7-甲基鸟嘌呤

m7GTP

使mRNA免遭核酸酶的攻击

3&apos;-加尾

多聚腺苷酸尾poly（A）

维持mRNA作为翻译模板的活性以及增加mRNA本身稳定性的因素

前体mRNA的剪接

去除内含子，连接外显子

内含子：被转录但不被翻译。hnRNA中被剪接去除的核酸序列，不出现在相应mRNA中

外显子：被转录也被翻译。保留在mRNA中的片段

剪接体：内含子剪接场所，由5种核小RNA（snRNA）➕50种Pr

核小核糖体蛋白颗粒（snRNA）👉参与形成小分子核糖核蛋白体

mRNA编辑：对基因的编码序列进行转录后加工

参与切割mRNA：miRNA➕siRNA

rRNA

45SrRNA→18S，5.8S，28S

①5&apos;端：16个核苷酸序列由RNaseP切除

②3端：2个U被RNaseD切除，再加上CCA-OH

③茎环结构：经化学修饰为稀有碱基

④切除内含子

tRNA（含稀有碱基最多）

①切除5&apos;前导序列及内含子

②添加CCA-OH的3&apos;末端

③生成稀有碱基

④化学修饰

甲基化反应

脱氨基反应

核苷酸内转位反应

还原反应

核酶（酶RNA，本质：核酸）

催化性小RNA，催化特定RNA降解的活性，在RNA剪接修饰起作用

不需要Pr也能完成催化（端粒酶需要Pr才可以）

原核生物、真核生物比较

原核：全酶αββ‘δ、起始δ、羽毛

真核：RNA-Ⅱ→hnRNA→mRNA、起始TFⅡD、没有羽毛

RNA合成两种方式

转录：DNA➡️RNA

RNA复制：RNA➡️RNA

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