核酸合成轉錄

1、2 2、 DNADNA的不對稱轉錄的不對稱轉錄 .DNA.DNA雙鏈上，僅一股鏈轉錄，另一股不轉雙鏈上，僅一股鏈轉錄，另一股不轉錄。錄。轉錄方向轉錄方向5 3模板鏈模板鏈模板鏈：模板鏈：反意義鏈反意義鏈（antisense strandantisense strand，(-)(-)鏈鏈） 以該鏈中的以該鏈中的DNADNA堿基順序指導堿基順序指導RNARNA的合的合成即被轉錄的那條成即被轉錄的那條DNADNA鏈。鏈。轉錄方向都是5 3 3 3、RNARNA聚合酶聚合酶依賴依賴DNADNA的的RNARNA聚合酶聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase,DDRPDNA-dep

2、endent RNA polymerase,DDRP） 亞基功能未知亞基功能未知14.2 14.2 原核生物的轉錄原核生物的轉錄 核心酶核心酶( (2 2 ) )起始因子起始因子 和模板和模板DNADNA結合結合 起始和催化聚合反應起始和催化聚合反應 酶的裝配、結合啟動子等酶的裝配、結合啟動子等全酶全酶( (2 2 ) )14.2.2 14.2.2 原核生物的啟動子（原核生物的啟動子（promoterpromoter）1 1、啟動子、啟動子 RNARNA聚合酶全酶識別、結合、開始轉錄聚合酶全酶識別、結合、開始轉錄的的DNADNA序列（雙鏈）序列（雙鏈） 轉錄因子轉錄因子RNARNA聚合酶聚合酶

3、起始轉錄起始轉錄所需要的輔助因子（蛋白所需要的輔助因子（蛋白質(zhì)）質(zhì)）14.2.3.2 原核生物的轉錄起始原核生物的轉錄起始亞基辨認亞基辨認-35區(qū)區(qū)RNA pol 全酶移向全酶移向-10區(qū)區(qū)合成第一個磷酸二酯鍵合成第一個磷酸二酯鍵5-pppGpN（A）-OH-轉錄起始復合物轉錄起始復合物RNA pol( ) DNApppGpN-OH亞基脫落亞基脫落（結合松弛）（結合松弛）（結合緊密）（結合緊密）轉錄起始不需引物！轉錄起始不需引物！16/50RNA聚合聚合酶保護區(qū)酶保護區(qū)結構基因結構基因終止點終止點10- -10TTGACATATAAT轉錄開始轉錄開始+ +1翻譯開始翻譯開始Purine- -3

4、5（Pribnow box）辨認結合區(qū)辨認結合區(qū)轉錄起始區(qū)轉錄起始區(qū)12/50編碼鏈編碼鏈14.2.3.3 延長延長- - 轉錄泡轉錄泡RNARNA聚合酶（核心酶）聚合酶（核心酶）與與DNADNA模板緊密結合，模板緊密結合，沿沿3 3 5 5方向移方向移動動解旋作用：解旋作用：DNADNA解開解開聚合功能聚合功能（不具外切酶功能）（不具外切酶功能） 雜交螺旋雜交螺旋 RNA-DNARNA-DNA形成雜交螺旋形成雜交螺旋 轉錄產(chǎn)物轉錄產(chǎn)物RNARNA沿沿5 5 3 3方向延長方向延長See Movie 14.2.3.4 轉錄終止：終止子和終止因子轉錄終止：終止子和終止因子 轉錄至模板某一位置轉錄

5、至模板某一位置 停止形成磷酸二酯鍵停止形成磷酸二酯鍵 RNARNADNADNA雜交鏈解開雜交鏈解開 DNADNA解鏈的部分重新形成雙螺旋解鏈的部分重新形成雙螺旋 RNARNA聚合酶離開聚合酶離開DNADNA終止子終止子（terminator）提供轉錄終止信號的提供轉錄終止信號的DNA序列序列終止因子（終止因子（termination factor）協(xié)助協(xié)助RNA Pol識別終止信號的輔助因子識別終止信號的輔助因子第一類：第一類：依賴依賴-因子的終止因子的終止UUGCAGCCUGAGAAAUCAGGCUGAUGG5353自發(fā)形成發(fā)夾結構自發(fā)形成發(fā)夾結構（轉錄產(chǎn)物（轉錄產(chǎn)物 3末端）末端）例如：例

6、如：AUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUU53UUUU53自發(fā)形成自發(fā)形成莖環(huán)結構莖環(huán)結構發(fā)夾結構發(fā)夾結構環(huán)環(huán)莖莖多個U起始起始雙鏈雙鏈DNA局部解開局部解開磷酸二酯磷酸二酯鍵形成鍵形成終止階段終止階段解鏈區(qū)到達解鏈區(qū)到達基因終點基因終點延長階段延長階段5 3 RNA啟動子啟動子Promoter 終止子終止子terminator5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 離開離開14.2.4 14.2.4.1 14.2.4 .1tRNAtRNA的加工的加工14.2.4 .3 RNaseRNaseRNaseE甲基化堿基甲基化堿基甲基化核糖甲基化核糖 14.3 真核細

7、胞中的轉錄 1、 轉錄與翻譯在異處14.3.1 真核細胞真核細胞RNARNA聚合酶聚合酶在在DEAE-SephadexDEAE-Sephadex柱上的洗脫次序稱為柱上的洗脫次序稱為酶酶、 14.3.2 TATA框（ Hogness box） 與RNA聚合酶的定位有關 DNA雙鏈解開的部位 輔助因子為通用轉錄因子 （general transcription factor，GTF）4、真核與原核生物真核與原核生物mRNAmRNA的區(qū)別的區(qū)別 真核生物真核生物的的mRNAmRNA轉錄后加工轉錄后加工5 5 pppGp pppGp5 5 GpppGp GpppGppppGpppG ppippi鳥苷酰

8、轉移酶5 5 m m7 7GpppGpGpppGp甲基轉移酶甲基轉移酶SAMSAM5 5 ppGp ppGp磷酸酶磷酸酶 Pi Pi以以5- 5三磷酸相連三磷酸相連步驟步驟1步驟步驟2作用位置作用位置200250外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子DNA hnRNA 14. 4 核酶核酶-真核生物真核生物rRNArRNA的自身剪切的自身剪切底物底物催化部分催化部分酶酶底物底物DNA復制與轉錄的比較相相同同點點模板 兩股鏈均復制 模板鏈轉錄 合成方式 半保留復制 不對稱轉錄 原 料 dNTP NTP 聚合酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 堿基配對 A-T，G-C A-U，T-A，G-C 產(chǎn)物 半保留的雙鏈DNA 單鏈RNA不不同同點點以DNA為模板 遵循堿基配對原則 都需依賴DNA的聚合酶 聚合過程都是生成磷酸二酯鍵新鏈合成方向為533/50 復制（糾錯） 轉錄（不糾錯）See Movie 14.2.3.4 轉錄終止：終止子和終止因子轉錄終止：終止子和終止因子 轉錄至模板某一位置轉錄至模板某一位置 停止形成磷酸二酯鍵停止形成磷酸二酯鍵 RNARNADNADNA雜交鏈解開雜交鏈解開 DNADNA解鏈的部分重新形成雙螺旋解鏈的部分重新形成雙螺旋 RNARNA