现代分子生物学-课件(3)生物信息的传递(上)教学文稿.ppt

第三章 生物信息的传递（上） ——从DNA到RNA;以基因的形式荷载遗传信息，是生命遗传的物质基础。 DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存（DNA 复制）。 作为基因复制和转录的模板，是个体生命活动的信息基础。 DNA的生物学功能是以蛋白质的形式表达出来的。通过转录生成信使RNA，翻译生成蛋白质的过程来控制生物个体性状（基因表达）。 ;一、基本概念;参与转录的物质; 转录模板 ;5′……G C A G T A C A T G T C……3′ 3′…… c g t c a t g t a c a g……5′;不对称转录(asymmetric transcription) ; 转录与复制的相似之处： ⑴ 都是酶促的核苷酸聚合过程； ⑵ 都以DNA为模板； ⑶ 都需依赖DNA的聚合酶； ⑷ 聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键； ⑸ 都从5′至3 ′方向延伸成新链多聚核苷酸； ⑹ 都遵从碱基配对规律—— 但转录忠实性要低于DNA复制。 ⑺ 转录与复制都受到严格的调控 ; 转录和复制的区别 ;（一）原核生物RNA 聚合酶;大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析;RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合 ;(二） 真核生物RNA聚合酶;RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别;第 三 节 与转录起始和终止有关的DNA结构;5?3?;● RNA聚合酶保护法分析启动子结构;开始转录;大肠杆菌RNA聚合酶全酶所识别的启动子区序列分析;1、Pribnow 框： ;2、Sextama 框： ;3、CAP位点：（乳糖操纵子的启动子序列）; 乳糖启动子中有两个CAP结合位点： 一个在 －70 ～ －50位点，称位点Ⅰ； 一个在 －50 ～ －40位点，称位点Ⅱ。;典型启动子的结构;（二）终止子结构 ;转录方向;转录方向; Ⅰ类启动子分两部分： －40 ～ ＋5 称为近启动子，决定转录起始的位点； －165～－40 称为远启动子，影响转录的频率。;（二）RNA聚合酶Ⅱ的启动子 ;3、CAAT 框： ;;5、增强子（enhancer）： ;（三）RNA聚合酶 Ⅲ 的启动子 ;;三、原核生物和真核生物转录起始位点的结构差异;图5-4 P155页;原核生物和真核生物转录及抑制剂;转录起始需解决两个问题： DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。 RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。 ;4. 当三元复合物中RNA长6～9个核苷酸时，?因子从全酶解离下来，进入延长阶段。;二、原核生物转录的延长;转录空泡(transcription bubble)：;5?;三、原核生物转录的终止和新生RNA链的释放;（一） 依赖 ρ因子的转录终止;水解各种核甘三磷酸促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。;（二） 非依赖 ρ因子的转录终止;茎环结构使转录终止的机理;四、真核生物的转录;真核生物RNA聚合酶II所形成的转录起始复合物; ;（二）转录延长;RNA-Pol;（三）转录终止;五、RNA生物合成抑制剂 ;（一）利福霉素及利福平 ;（二）利迪链菌素 ; 转录后加工过程及其机制;⑴ 真核细胞每种转录产物都是各种RNA的前身， 即无活性，亦无功能。 ⑵ 真核初级转录产物必须在胞核内经过适当加工， 使之变成具有活性的成熟RNA后，由胞核运至胞 质才能执行翻译功能。 ⑶ 真核细胞转录作用和翻译作用无论在空间上还 是时间上都是彼此分开进行的。 ⑷ 原核细胞mRNA不需加工，tRNA和rRNA加工。 ;;一、mRNA的前体加工;⑴ 修饰的化学反应：; ;转鸟嘌呤核苷酸酶催化; mRNA帽子的生理功能： ;（二）3′-端加上多聚腺苷酸尾巴(polyA)。;约20NT; mRNA3′-端的多聚腺苷酸化可被冬虫夏草素 （ 3′-脱氧胸苷）所阻止； 即冬虫夏草素是多聚腺苷酸化的特异抑制剂。 ;（四) mRNA的自我剪接;自我剪接的概念; 5’..AAGUAAGU …….CURAY..(10-40)…(U/C)11NCAG G….3’ ;;;; ① GU-AG、AU-AC：