15生化-RNA的生物合成（转录）
2022-02-06 16:46:15 0 举报AI智能生成
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生化-RNA的生物合成
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大纲/内容
编码链=转录产物
反意义链
模版链：能转录生成RNA的核酸链
有意义链
编码链：与模版互补的另一股单链
不对称转录（模板链、编码链）
无校对功能→错误较高
不需要引物
转录产物：mRNA，rRNA，tRNA，snRNA，miRNA等
特点
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
相同点
复制两条链为模版，转录一条
复制dNTP，转录NTP
转录依赖DNA的RNApol
复制依赖DNA的DNApol，
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
不同点
复制和转录
转录
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
滑到-10区TATAAT
启动子-35区TTGACA
RNA聚合酶σ：辨认转录起始点，结合启动子
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
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：与底物NTP结合，，形成磷酸二酯键，起催化作用
RNA聚合酶β ’：解开螺旋
RNA聚合酶（1种）
乳糖操纵子
操纵子：调控序列+多个编码区
TTGACA
TATAAT：（pribrow盒）
启动子：RNA聚合酶和启动子结合
DNA链上
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
-10区（结合部位）
RNApolσ因子识别序列
-35区（识别部位）
启动转录
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）
转录起始
全酶参与
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
转录延长
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
①依赖ρ因子
识别RNA的茎环结构和3-端连续的U→转录终止
②非依赖ρ因子
转录终止
转录过程
原核生物
不敏感
Ⅰ：核仁，45s-rRNA→28S、5.8S，18SrRNA
极敏感
Ⅱ：核浆，hnRNA→mRNA、micRNA
敏感
snRNA：剪接体
Ⅲ：核浆，tRNA、5s-rRNA、snRNA
RNApol
RNA聚合酶
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
顺式作用原件（转录起始点上游的特异DNA序列）
TFIID结合TATA盒
TFII最重要
TFIIA，TFIIB，TFIIE（解螺旋酶）TFIIF，TFIIH（解螺旋酶，催化CTD磷酸化）
转录因子TF/反式作用因子
结合TATA
TFIID 最重要
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
TFII
Sp1与GC盒结合
C/EBP与CAAT盒结合
与启动子上游元件结合的蛋白质
上游因子
TFIID，B，A，F，E，H，-RNApolII
PIC（转录起始前复合物）
转录翻译不同时进行
转录终止和加尾修饰同时进行
真核生物
细胞核中加工
m7GTP
7-甲基鸟嘌呤
使mRNA免遭核酸酶的攻击
5'-加帽
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
3'-加尾
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
前体mRNA的剪接
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
mRNA
45SrRNA→18S，5.8S，28S
①5'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
rRNA
①切除5'前导序列及内含子
②添加CCA-OH的3'末端
③生成稀有碱基
甲基化反应
脱氨基反应
核苷酸内转位反应
还原反应
④化学修饰
tRNA（含稀有碱基最多）
RNA合成后的加工修饰
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）
核酶（酶RNA，本质：核酸）
原核：全酶αββ‘δ、起始δ、羽毛
真核：RNA-Ⅱ→hnRNA→mRNA、起始TFⅡD、没有羽毛
原核生物、真核生物比较
转录：DNA➡️RNA
RNA复制：RNA➡️RNA
RNA合成两种方式
RNA生物合成（转录）
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