11RNA的生物合成一转录 RNA的生物合成.ppt

转录示意图（ 1 ） 转录泡 恢复螺旋 解螺旋 转录示意图 (2) 编码链 模板链 （三）以 RNA 为模板合成 RNA 的过程 在有些生物中， RNA 可以是遗传信息 的基本携带者，并能通过自我复制合成出 与其自身相同的分子。如某些 RNA 病毒 ， （ + 链 - 链 + 链 RNA 复制产物， 具有感染作用 ）正常兔的网织红细胞也 存在一种 RNA 复制酶 。 （四） RNA 的转录后加工 1.mRNA 的转录后加工 2.tRNA 的转录后加工 3.rRNA 的转录后加工 4. 核酶 在一些病毒中存在基因重叠的现象。 A 基因 B C D E J F G H K 基 因 重 叠 真核生物 许多基因是不连续的，或称 断列基 因（ split gene ） ，即一个完整的基因被一个或 多个插入的片段所间隔。这些插入片段可有几百 乃至上千个碱基，它们不编码任何蛋白质分子或 成熟的 RNA 。把这些插入而不编码的序列称为 内 含子（ intron ） ，而 把被间隔的编码蛋白质的基 因部分称为 外显子（ extron ） 。 不连续基因 DNA 的转录所转录的基因信息包括 内含 子 和 外显子 部分。 因而转录出来的所有 RNA 都必须经过 加工，除去其中的内含子，并经复杂的修 饰才能成为成熟的各种 RNA ，如其中的 mRNA 成熟后才能成为合成蛋白质的模板。 1.mRNA 的转录后加工 （ 1 ） 原核生物 mRNA 的转录后加工 （ 2 ） 真核生物 mRNA 的转录后加工 原核生物 的 mRNA 通常不用修饰，因生 成的 mRNA 高度不稳定 ，当 mRNA 的 3 末端合成尚未完成时， 5 末端已经开始 降解。就是说 mRNA 的转录和翻译是同步 发生的， mRNA 仅仅合成一部分时，翻译 就开始了。 （ 1 ）原核生物 mRNA 的转录后加工 （ 2 ）真核生物的 mRNA 的转录后加工 真核生物 的 mRNA 的转录后，先加上 “帽子” 和接上 “尾巴” ，后除去 内含子 。 真核生物 mRNA 前体物的剪切加工， 包括内含子的剪除、留下的片段拼接为成 熟 mRNA 等过程，故称为 RNA 剪接（ RNA splicing ） 。 整个剪接过程完成后， 5 端的“帽子” 和 3 端的“尾巴”并不丢失。 二、 RNA 的生物合成 （一）模板和酶 （二）以 DNA 为模板合成 RNA 的过程 （三）以 RNA 为模板合成 RNA 的过程 （四） RNA 的转录后加工 （一）模板和酶 1. 转录模板 2.RNA 聚合酶 3. 酶与模板的辨认结合 1. 转录模板 基因中双链 DNA 中仅有一股链被转录。 把被转录的一股链称为 模板链 （ template strand ） 或称 反义链（ anti- sense strand ） ， 另一股链因与合成的 RNA 有相同的编码而称为 编码链（ coding strand ） 或称 有意义链（ sense strand ） 。 生成的 mRNA 与模板链是互补的，与编 码链完全相同，只是其中以 U 代替了 T 。 DNA RNA 肽 转录 翻译 G C A G U A C A U G U C 5 3 c g t c a t g t a c a g 5 3 G C A G T A C A T G T C 5 3 N C Ala Val His Val 3 5 1.RNA 聚合酶 （ 1 ）原核生物的 RNA 聚合酶 （ 2 ）真核生物的 RNA 聚合酶 RNA 聚合酶催化底物合成时形成磷酸二酯键。合 成的方向是 5 →3 ：即 RNA 聚合酶是沿着模板链 的 3 →5 方向移动。 RNA 聚合酶需要的条件： （ 1 ）模板 双链 DNA 或单链 DNA 均可作模板； （ 2 ）活化的底物 需要 4 种三磷酸的核苷酸， ATP 、 GTP 、 UTP 及 CTP 为反应底物； （ 3 ）二价金属离子 主要是 Mg 2+ 和 Mn 2+ 。 RNA 聚合酶 PPi 由 RNA 聚合酶催化的链延长反应的机制 R H O OH H HO H 2 C 碱基 H H O H O OH H HO H 2 C 碱基 H H O H O OH H H 2 C 碱基 H H - O P O O O R D N A 板 链 模 D N A 板 链 模 O - O O O P - - P O O O O P O - O H O OH H HO H 2 C 碱基 H H （ 1 ）原核生物的 RNA 聚合酶 大肠杆菌的 RNA 聚合酶（ 450Ku ）它 由 4 种， 5 个亚基