03生物信息传递(上).ppt

第三章 生物信息的传递（上） ——从DNA到RNA ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 一、基本概念 生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。 参与转录的物质 原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板:DNA 酶: RNA聚合酶 其他蛋白质因子 转录的不对称性： 在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。 转录单元（transcription unit） ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 二、参与转录起始的关键酶与元件 （一） RNA聚合酶 大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析 ● 真核生物RNA聚合酶 RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别 （二） 启动子(promoter) ● 原核生物启动子结构 典型启动子的结构 -35 -10 转录起点 TTGACA 16-19bp TATAAT 5-9bp ● 真核生物启动子 真核有三种不同的启动子和有关的元件 启动子Ⅱ最为复杂，它和原核的启动子有很多不同 真核生物启动子的结构 1、核心启动子 ●定义：指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区 2、上游启动子元件 ●包括CAAT盒（CCAAT）和GC盒（GGGCGG）等 SV40 早期启动子 组蛋白H2B （三） 转录起始复合物 ● 原核生物转录起始复合物 转录因子 转录复合体 TBP TAFs TFIIA TFIIB TFIIF Pol II TFIIE RNA pol Ⅱ的转录起始 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 三、转录的基本过程 1、起始位点的识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。 2、转录起始 3、RNA链的延伸 ● ?亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； ●在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。 4、转录终止 不依赖?因子的终止 终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，RNA形成发夹结构； 终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度 效率 依赖?因子的终止 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 四、转录后加工 5’端加帽 3’端加尾 RNA的剪接 RNA的编辑 5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸（m7Gppp）。mRNA5’端的这种结构称为帽子（cap）。 帽子结构功能： ①能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖体的结合； ②m7Gppp结构能有效地封闭mRNA 5’末端，以保护mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的稳定。 2、3’端加尾 多聚腺苷酸尾巴功能： 提高了mRNA在细胞质中的稳定性。 3、RNA的剪接 生物体内内含子的主要类型：GU-AG、AU-AC、Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子 参与RNA剪接的物质： snRNA（核内小分子RNA） snRNP（与snRNA结合的核蛋白） Ⅰ类内含子的自我剪接 4、RNA的编辑 编辑（editing）是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。 尿苷酸的缺失和添加 1986.R.Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加工时发现mRNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸，1990年在高等动物和病毒中也发现了编辑现象。 锥虫coxII 基因的编辑 ● 基本概念 ● 转录起始： RNA聚合酶、启动子 ● 转录的基本过程 ● 转录后加工 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● RNA合成与DNA合成异同点 五、原核生物与真核生物mRNA的特征比较 1、原核生物mRNA的特征 ● 半衰期短 ● 多以