《RNA生物合成》PPT课件 (2).ppt

第五章第五章 RNARNA生物合成生物合成医学院生理生化教研室结构基因结构基因，在DNA双链中，能转录出RNA的DNA区段不对称转录不对称转录，在这段双链上，一股链作为模板指导转录，另一股链不转录，并且模板链并非总是在同一单链上，转录的这种选择性称为不对称转录启动子启动子(promoter)是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子（蛋白质）称为转录因子(transcriptional factor)。不对称转录不对称转录DNADNA复制与转录的比较复制与转录的比较 复复 制制 转转 录录相相同同点点模模 板板 两股链均复制两股链均复制 模板链转录模板链转录合成方式合成方式 半保留复制半保留复制 不对称转录不对称转录原原 料料 dNTPdNTP NTP NTP聚合酶聚合酶 DNADNA聚合酶聚合酶 RNARNA聚合酶聚合酶碱基配对碱基配对 A-TA-T，G-C A-UG-C A-U，T-AT-A，G-CG-C产产 物物 半保留的双链半保留的双链DNA DNA 单链单链RNARNA不不同同点点以以DNADNA为模板为模板遵循碱基配对原则遵循碱基配对原则都需依赖都需依赖DNADNA的聚合酶的聚合酶聚合过程都是生成聚合过程都是生成磷酸二酯键磷酸二酯键新链合成方向为新链合成方向为5 533RNA聚合酶特点聚合酶特点：以核糖核苷三磷酸（rNTP）为底物；以DNA为模板；按53方向合成；无需引物的存在能单独起始链的合成；合成时，第一个引入的NTP是以三磷酸形式存在；在体内DNA双链中仅一条链作为转录的模板；RNA的序列和模板是互补的；RNA聚合酶无校正能力。原核生物的RNA聚合酶细菌中只有一种真核生物的RNA聚合酶真核生物有三类不同的大肠杆菌RNA聚合酶（456 kD)核心酶核心酶(2 2)决定哪些基因被转录 结合核苷酸底物，催化磷酸二酯键形成 和模板DNA结合 辨认转录起始点，并使 RNA聚合酶结合在启动子部 位，促进转录的起始全酶全酶(2 2)利福平或利福霉素利福平或利福霉素真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶鹅膏蕈碱RNA聚合酶羧基末端结构域，真核生物RNA聚合酶最大亚基的羧基末端有一段共有序列，为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser的重复序列片段，称为羧基末端结构域。所有的真核生物RNA聚合酶都有CTD，只是7个氨基酸共有序列的重复程度不同。CTD对维持细胞的活性是必需的。RNA的酶促合成原核生物原核生物RNApol(Core)的结构与功能的结构与功能Enzyme MovementDNA coding strand()Rewinding point()Unwinding point()RNA binding site RNA/DNA hybrid()DNA template strand Holo Enzyme 使使 DNA 形成形成10-17bp的解链区的解链区-35区-10区启动子(promoter)是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列原核生物中的转录过程不依赖因子的转录终止EEE真核生物的真核生物的RNARNA生物合成生物合成真核生物启动子的特点：有多种元件：-25处含AT富集区,共有序列TATAA（TATA box）-70-110区有CAAT盒、GC盒；结构不恒定；它们的位置、基序、距离和方向都不完全相同；有的有远距离的调控元件存在，如增强子(enhancer)和静息子(silencer)等；这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用；不直接和不直接和RNA RNA PolPol结合；结合；RNA pol和 RNA pol与聚合酶所识别的启动子差异较大。真核基因结构比较复杂。一个基因的临近周围存在许多调节元件，称为顺式作用元件(cis-acting element)。这些元件包括：启动子、增强子(enhancer)、和沉默子(silencer)等。顺式作用元件TATAAA起始位点53GGCCAATCT+1区起始位点上游或下游附近特殊的序列启动子-75区-25区顺式作用元件亦称应答元件(response element)。顺式作用元件TATAAA起始位点-25区TATA盒子能控制转录的忠实性。531.启动子的一般顺序及顺式元件主要功能：GGCCAATCT-75区CAAT框能决定转录的起始频率。+1区调节基因表达活性决定启动频率也决定打开或沉默。2.增强子结构：增强子(enhancer)位于上游，距离起点至少100bp以上，是一种远程控制元件，又称为上游激活序列(upstream activator sequence,UAS)，它通过启动子来增强转录频率。增强子区由812bp的“核心”构件组成，共有序列为：TGGAAAG/TA/TA/T顺式作用元件和反式作用因子几种基因上的顺式作用元件及分布真核生物RNA聚合酶转录过程所需的蛋白质因子转录因子转录因子 亚基数亚基数 Mr(kd)功功 能能起始阶段RNA聚合酶 12 1022 催化RNA合成TBP（TATA盒 1 38 专门识别TATA盒子结合蛋白）TFA 3 12，19。35 稳定TFB和TFP对启动子的结合TFB 1 35 结合于TFP；组装Pol-TFF复合物TFD 12 1525 和正调节、负调节蛋白相互作用TFE 2 34，57 组装TFH；ATP和解旋酶活性TFF 2 30，74 紧密结合于Pol，结合TFB，防止 RNA聚合酶结合于非特异DNA顺序TFH 12 3589 启动子DNA解螺旋，磷酸化RNA聚合 酶，组装核苷酸切割修复复合物；转录因子转录因子 亚基数亚基数 Mr(kd)功功 能能起始阶段RNA聚合酶 12 1022 催化RNA合成TBP（TATA盒 1 38 专门识别TATA盒子结合蛋白）TFA 3 12，19。35 稳定TFB和TFP对启动子的结合TFB 1 35 结合于TFP；组装Pol-TFF复合物TFD 12 1525 和正调节、负调节蛋白相互作用TFE 2 34，57 组装TFH；ATP和解旋酶活性TFF 2 30，74 紧密结合于Pol，结合TFB，防止 RNA聚合酶结合于非特异DNA顺序TFH 12 3589 启动子DNA解螺旋，磷酸化RNA聚合 酶，组装核苷酸切割修复复合物；转录因子转录因子 亚基数亚基数 Mr(kd)功功 能能起始阶段RNA聚合酶 12 1022 催化RNA合成TBP（TATA盒 1 38 专门识别TATA盒子结合蛋白）TFA 3 12，19，35 稳定TFB和TFP对启动子的结合TFB 1 35 结合于TFP；组装Pol-TFF复合物TFD 12 1525 和正调节、负调节蛋白相互作用TFE 2 34，57 组装TFH；ATP和解旋酶活性TFF 2 30，74 紧密结合于Pol，结合TFB，防止 RNA聚合酶结合于非特异DNA顺序TFH 12 3589 启动子DNA解螺旋，磷酸化RNA聚合 酶，组装核苷酸切割修复复合物；