《轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工》課件

《轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工》PPT課件轉(zhuǎn)錄概述原核生物的轉(zhuǎn)錄真核生物的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄與疾病contents目錄01轉(zhuǎn)錄概述轉(zhuǎn)錄的定義轉(zhuǎn)錄是指以DNA為模板合成RNA的過程，是基因表達(dá)的第一步。02在轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶識別DNA上的啟動子序列，并在其催化下合成RNA。03轉(zhuǎn)錄過程中，DNA雙鏈被打開，以其中的一股鏈為模板，合成RNA鏈。01RNA聚合酶與DNA上的啟動子序列結(jié)合，啟動轉(zhuǎn)錄過程。啟動子識別起始延伸終止RNA聚合酶合成RNA鏈的起始部分，即5'端帽子結(jié)構(gòu)。RNA聚合酶沿DNA模板鏈不斷催化核糖核苷酸聚合，延長RNA鏈。RNA聚合酶到達(dá)DNA上的終止子序列，停止合成RNA鏈。轉(zhuǎn)錄的過程RNA聚合酶催化RNA鏈合成的酶，存在于所有生物中。TATA盒結(jié)合蛋白與啟動子序列結(jié)合，幫助RNA聚合酶識別和結(jié)合啟動子。其他轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控轉(zhuǎn)錄過程的其他蛋白質(zhì)因子，如激活因子、阻遏因子等。轉(zhuǎn)錄的酶學(xué)02原核生物的轉(zhuǎn)錄DNA模板轉(zhuǎn)錄過程中，DNA的編碼鏈作為模板，決定新合成RNA的序列。啟動子RNA聚合酶識別并結(jié)合位點，是轉(zhuǎn)錄起始的信號。RNA聚合酶原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的核心酶，負(fù)責(zé)啟動轉(zhuǎn)錄并催化RNA鏈的合成。原核生物的轉(zhuǎn)錄裝置123RNA聚合酶結(jié)合啟動子，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。啟動階段RNA聚合酶催化核糖核苷酸按照DNA模板序列合成RNA鏈。延伸階段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物從DNA上釋放，RNA聚合酶和RNA產(chǎn)物解離。終止階段原核生物的轉(zhuǎn)錄過程03環(huán)境應(yīng)答與調(diào)節(jié)原核生物的轉(zhuǎn)錄可受環(huán)境因素如溫度、pH等影響，進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)控。01阻遏與激活通過調(diào)節(jié)RNA聚合酶的活性，控制特定基因的轉(zhuǎn)錄。02弱化子與反弱化作用通過改變轉(zhuǎn)錄速率，影響基因的表達(dá)水平。原核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控03真核生物的轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶是催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的酶，具有轉(zhuǎn)錄、校對和編輯等活性，確保轉(zhuǎn)錄的準(zhǔn)確性。啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點，決定轉(zhuǎn)錄起始位點。增強子是位于或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始位點的DNA序列，能增強RNA聚合酶的活性，影響轉(zhuǎn)錄效率和方向。真核生物的轉(zhuǎn)錄裝置RNA聚合酶識別并結(jié)合啟動子，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。啟動子識別與結(jié)合RNA聚合酶通過解旋作用，將DNA雙鏈解開，形成單鏈模板。DNA雙鏈解開RNA聚合酶按照DNA模板鏈的堿基序列，合成RNA鏈。RNA鏈合成RNA聚合酶到達(dá)終止子，轉(zhuǎn)錄終止，RNA鏈和DNA模板分離。轉(zhuǎn)錄終止真核生物的轉(zhuǎn)錄過程基因表達(dá)調(diào)控真核生物基因表達(dá)受到多種機制的調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平和翻譯水平等。表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)表觀遺傳學(xué)機制如DNA甲基化、組蛋白乙?；瓤捎绊懟虻谋磉_(dá)，從而調(diào)控轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子可與DNA上的特異序列結(jié)合，調(diào)控RNA聚合酶的活性，影響基因的表達(dá)。環(huán)境因素調(diào)節(jié)如溫度、pH、營養(yǎng)等環(huán)境因素可影響RNA聚合酶的活性，從而調(diào)控轉(zhuǎn)錄。真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控04轉(zhuǎn)錄后加工在轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合酶會繼續(xù)轉(zhuǎn)錄，直到遇到終止子并停止轉(zhuǎn)錄。此時，未成熟的RNA分子被稱為前體RNA。剪接是去除前體RNA中的內(nèi)含子，將外顯子連接起來的過程。剪接剪接反應(yīng)是由一個復(fù)雜的蛋白質(zhì)復(fù)合物完成的，稱為剪接體。剪接體識別內(nèi)含子和外顯子，并將它們連接在一起，形成成熟的mRNA。剪接反應(yīng)剪接編輯編輯的種類編輯的意義編輯編輯是指在轉(zhuǎn)錄后對RNA分子進(jìn)行堿基的添加、刪除或替換的過程。編輯可以發(fā)生在不同的RNA分子上，包括mRNA、tRNA和rRNA。根據(jù)編輯的機制，可以分為腺苷化、脫氨化、脫氨-腺苷化和脫氨-腺苷酸化等類型。編輯可以糾正基因突變的影響，提高RNA分子的結(jié)構(gòu)和功能，對生物體的適應(yīng)性和進(jìn)化具有重要意義。加帽在轉(zhuǎn)錄后，5'端的帽子結(jié)構(gòu)通過加帽酶添加到mRNA上。帽子結(jié)構(gòu)是由7-甲基鳥嘌呤核苷酸組成的，可以保護(hù)mRNA免受5'核酸外切酶的降解，并促進(jìn)翻譯的起始。加尾在轉(zhuǎn)錄后，3'端的尾巴結(jié)構(gòu)通過加尾酶添加到mRNA上。尾巴結(jié)構(gòu)是由多聚腺苷酸組成的，可以增加mRNA的穩(wěn)定性，并促進(jìn)其在細(xì)胞質(zhì)中的運輸和翻譯。加帽和加尾05轉(zhuǎn)錄與疾病轉(zhuǎn)錄因子與腫瘤的關(guān)系一些轉(zhuǎn)錄因子在腫瘤中發(fā)揮重要作用，如MYC、TERT等，它們的異常表達(dá)或突變與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。轉(zhuǎn)錄調(diào)控在腫瘤治療中的應(yīng)用針對腫瘤細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄調(diào)控的異常，可以開發(fā)新的治療策略，如靶向治療、免疫治療等。腫瘤細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄調(diào)控的異常腫瘤細(xì)胞中存在轉(zhuǎn)錄調(diào)控的異常，導(dǎo)致基因表達(dá)的改變，從而影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。轉(zhuǎn)錄與腫瘤遺傳病中的轉(zhuǎn)錄異常許多遺傳病是由于基因突變引起的轉(zhuǎn)錄異常，導(dǎo)致相關(guān)蛋白的功能異?；蛉笔?。單基因遺傳病的轉(zhuǎn)錄調(diào)控單基因遺傳病中，突變基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控異常是主要的發(fā)病機制之一。遺傳病治療中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控針對遺傳病中的轉(zhuǎn)錄異常，可以開發(fā)新的治療方法，如基因治療、靶向治療等。轉(zhuǎn)錄與遺傳病030201轉(zhuǎn)錄與其他疾病除了腫瘤、遺傳病和心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病外，其他許多疾病中也存在轉(zhuǎn)錄調(diào)控的異常，如炎癥性疾病、代謝性疾病等。其他疾病中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控心血管疾病中，一些轉(zhuǎn)錄因子如GATA4、MEF2等在心肌細(xì)胞中發(fā)揮重要作用