RNA转录与转录后加工.docx

第7章RNA转录与转录后加工 1本章主要内容 1） 转录的基本概念 2） 大肠杆菌RNA聚合酶及其转录 3） 真核生物的RNA聚合酶及其转录 4） RNA的转录后加工和反转录 2教学目的和要求 通过本章学习，掌握转录的基本概念，原核转录的主要参与者（RNA聚合酶和启 动子）以及原核转录的过程（起始、延伸和终止）。 1） 掌握真核转录的三种主要RNA聚合酶、所转录的基因类型和参与转录过程各种因 子等。 2） 了解不同前体RNA的加丄机制。 3） 了解反转录的特点 3重点难点 1） 转录 2） 大肠杆菌RNA聚合酶、原核转录的过程 3） 真核生物的RNA聚合酶、真核转录过程、转录因子 4） RNA的转录后加工、反转录 4教学方法与手段 讲授与交流互动相结合，采用多媒体教学。 5授课内容 1） RNA转录概述 2） 细菌基因的转录 3） 真核生物的转录 4） RNA的转录后加工 5） RNA的反转录 第一节RNA转录概述 一、 信使的发现 ?1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行实验： 一若加入RNA酶，则蛋白质合成就停止； 一若再加入来自酵母的RNA, 乂可合成蛋白质。 这表明什么？ ?同年Goldstein和Plaut用同位素标记变形虫RXA前体 ?发现标记的RNA在核内。 ?标记追踪实验：经过一段时间乂发现被标记的RNA在细胞质中， ?这表明什么？ ?1956年E. Volkin和 L. Astrachan： ?用同位素脉冲一追踪标记 ?表明T2噬菌体新合成的RNA的碱基比和自身的DM碱基比相似,而和细菌的碱基比不 同。T2感染细菌时注入的是DNA,而在细胞里合成的是RNA。 ?这表明什么？ ?最令人信服的证据是Hall. B. D和Spiegeman, S的D\A-RNA的杂交实验： ?将T2噬菌体感染E coli^产生的RNA分离出来,分别与T2和E c。"的DNA进行分子杂 交。 ?结果这种RNA只能和T2的D\A形“杂种”链，而不能和E. coli的D\A进行杂交。 Jacob 和 Monod预言： （1） 这种“信使”应是一个多核昔酸； （2） 其分子平均不小于5 105bp,足以携带一个基因的遗传信息； （3） 它们至少是暂时连在核糖体上； （4） 其碱基组成反映了DNA的序列； （5） 它们能高速更新。 Jacob和Monod将它定名为：信使RNA （Messenger RNA）或mRNA。 二、 儿个基本概念 ?转录（transcription）:是指以D\A为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以4 种 rNTP （ATP、CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。 ?在有些病毒中，RNA也可以指导合成RNA。 ?转录是基因表达的第一步，也是最关键的一步。 三、 RNA合成的基本特点 ?1960年Weiss, S,B等发现RNA聚合酶（RNA Pol） o其特点是： （1） 以核糖核昔三磷酸（rNTR）为底物； （2） 以DNA为模板； （3） 按5' -3'方向合成； （4） 无需引物的存在能单独起始链的合成； （5） 笫一个引入的rNTP是以三磷酸形式存在； （6） 在体内DNA双链中仅一条链作为模板； （7） RNA的序列和模板是互补的。 确定有义链 ?1963 J. Marmur和Doty Spiegelnan区分有义链。采用枯草杆菌的SP8噬菌体为材料, SP8 DNA双链有"轻”、"重”差异明显。 ?现在将作为转录模板的DXA单链称为模板链或反义链（antisen strand）, ?非模板链称为有义链（sense strand）或编码链。 ?在体外DNA的两条链都可作为RNA合成的模板。 ?怎样用实验证实mRNA的合成总是延着5' - 3f方向进行的? ?Eco"在0 C时需13秒钟才能加上一个核昔酸，但在37 C每秒就可加上40个核昔 酸； ?利用这个差别以叱来标记U,在0 C培养E.coli, o ?提取这种正在伸长的mRNA分子，发现一一 ?X'C标记首先出现在伸长的3’端，因此可以证明合成是延着5’ -3’方向进行的。 四、 RNA合成和DNA复制的区别 （1）转录时只有一条DNA链为模板，而复制时两条链都可作为模板； ⑵DNA-RNA^合双链不稳定，RNA合成后释放，而DM复制义形成后一直打开，新链 和母成子链； （3） RNA合成不需引物，而DNA复制需引物： （4） 转录的底物是rNTP,复制的底物是dNTP； (5) (5)聚合酶系不同。 第二节细菌基因的转录 一、细菌的RNA聚合酶 全酶(Holo Enzyme)和核心酶(Core Enzyme) 全酶(Holo Enzyme) ?用于转录的 ?依鼎空间结构与DNA模板结合(o与核心酶结合后引起的构象变化