原核生物与真核生物转录时候的区别ppt课件.ppt

烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人临床一班临床一班 熊健宇熊健宇原核生物与真核生物原核生物与真核生物转录起始调控的差异转录起始调控的差异烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（一）什么是基因转录？（一）什么是基因转录？遗传信息从基因转移到RNA的过程。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体，并以基因序列为遗传信息模板，催化合成序列互补的RNA，包括转录起始、延伸、终止等过程。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1.对一个基因组（对一个基因组（genome)genome)，转录只发生在，转录只发生在一部分基因。一部分基因。2.RNA2.RNA的合成方向是的合成方向是:5 3:5 33.RNA3.RNA合成的起始不需要引物合成的起始不需要引物4.RNA4.RNA合成遵循严格的碱基互补配对原则合成遵循严格的碱基互补配对原则5.5.新合成的新合成的RNA5RNA5端具有三磷酸结构，第一端具有三磷酸结构，第一个常为嘌呤核苷酸个常为嘌呤核苷酸（二）（二）转录的基本特征转录的基本特征General Features of TranscriptionGeneral Features of Transcription烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人7.7.不对称转录不对称转录:DNADNA双链中仅一股链可作双链中仅一股链可作为模板而转录，另一条链不转录；模为模板而转录，另一条链不转录；模板链并非永远在同一单链上。板链并非永远在同一单链上。6.6.以以NTPNTP为底物为底物;烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（三）（三）与转录有关的与转录有关的DNADNA结结构构 DNA Structures Related to Transcription DNA Structures Related to Transcription1.1.转录单位与转录子转录单位与转录子 （Transcription unit and transcript）2.2.启动子启动子(Promoter)3.3.转录终止信号转录终止信号 (Termination signals of transcription)4.4.转录因子转录因子（Transcription factors）5.5.增强子增强子(Enhancer)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人*转录单位转录单位：DNADNA链上从启动子直到终止点之链上从启动子直到终止点之间的间的DNADNA序列称为一个序列称为一个转录单位转录单位。*操纵子操纵子(operon):(operon):原核生物一个转录单位，原核生物一个转录单位，称为操纵子称为操纵子 ，由若干个结构基因及其上游的由若干个结构基因及其上游的调控序列所组成。调控序列所组成。*转录子转录子：由：由2 2个或个或2 2个以上紧密连锁，并共同个以上紧密连锁，并共同转录形成一种转录形成一种mRNAmRNA分子的结构基因组成的复合分子的结构基因组成的复合单位。单位。1.1.转录单位与转录子转录单位与转录子烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 定义：定义：DNA DNA分子上可与分子上可与RNARNA聚合酶特异结聚合酶特异结 合，而使转录开始的一段合，而使转录开始的一段DNADNA序序 列。本身不被转录。列。本身不被转录。2.2.启动子启动子（Promoter）烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.转录因子转录因子（Transcription Factors，TF）主要参与转录的起始主要参与转录的起始烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4.4.增强子增强子(Enhancer)(Enhancer)定义：定义：是指能使和它连锁的基因转录是指能使和它连锁的基因转录频频 率明显增加的率明显增加的DNADNA序列。序列。l真核基因高效表达的一种远端调控真核基因高效表达的一种远端调控l 元件，一般跨度为元件，一般跨度为100-200bp100-200bp，具有，具有l 特征性的核苷酸序列组成。特征性的核苷酸序列组成。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人5.5.转录终止信号转录终止信号 Termination Signals of Transcription原核生物（大肠杆菌）原核生物（大肠杆菌）:1.依赖依赖因子的终止子（因子的终止子（Rho-dependent terminators）2.内在的终止子内在的终止子(intrinsic terminators，即，即不依赖不依赖因子的终止信号）因子的终止信号）真核：真核：poly(A)poly(A)加尾信号加尾信号AATAAAAATAAA烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 （四）（四）基因转录的过程基因转录的过程一、转录模板一、转录模板二、二、DNADNA指导的指导的RNARNA聚合酶聚合酶三、模板与酶的辨认结合三、模板与酶的辨认结合四、基因转录的过程四、基因转录的过程烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人53532.2.方框内的方框内的DNADNA区段为区段为结构基因结构基因3.为为模板链模板链，也称，也称有意义链有意义链或或WatsonWatson链链1.1.箭头示转录产物及转录方向箭头示转录产物及转录方向4.为为编码链编码链，也称，也称反义链反义链或或CrickCrick链链一、转录模板一、转录模板烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人5G C A G T A C A T G T C33C G T C A T G T A C A G53C G T C A T G T A C A G55G C A G 5G C A G U U A C A A C A U U G G U U C3 C3mRNAN Ala .Val .His .Val C多肽链多肽链转录转录翻译翻译编码链编码链模板链模板链烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、二、RNARNA聚合酶（聚合酶（RNA polRNA pol）RNA polRNA pol又叫又叫转录酶转录酶抄录酶抄录酶DNA指导的指导的RNA聚合酶聚合酶DDRP（一（一).).原核生物的原核生物的RNARNA聚合酶（聚合酶（E.ColiE.Coli）全全 酶酶核心酶核心酶亚基亚基2 2holoenzymecore enzymeMwMw：480KDa480KDa五个亚基五个亚基烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（二）真核生物的（二）真核生物的RNARNA聚合酶聚合酶表表5-2 5-2 真核生物真核生物RNA polRNA pol的种类与功能的种类与功能 种类种类 转录产物转录产物 对对鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱的敏感性的敏感性 RNA pol RNA pol RNA pol 45S45S是是5.8S 5.8S、18S 18S和和28S28S rRNA rRNA的前体的前体hnRNAhnRNA是是mRNAmRNA的前体的前体45S rRNA 耐受耐受hnRNA和和snRNA 极敏感极敏感tRNA和和5S-rRNA 中度敏感中度敏感烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人PS1S2S3启动子启动子OPromoter调控序列调控序列结构基因结构基因 操纵子（操纵子（operonoperon）结合结合RNARNA聚合酶聚合酶表达功能蛋白表达功能蛋白?I三、模板与酶的辨认结合三、模板与酶的辨认结合操纵子（操纵子（operonoperon）:原核生物的转录单位原核生物的转录单位烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人RNARNA聚合酶聚合酶 保护区保护区结构基因结构基因终止点终止点10-10TTGACATATAAT转录开始转录开始+1翻译开始翻译开始Purine-35（Pribnow box）辨认结合区辨认结合区转录起始区转录起始区 RNA pol能否才能知道能否才能知道RNA pol RNA pol 的结合部位的的结合部位的DNADNA序列？序列？烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人四、转录过程四、转录过程起始起始延长延长终止终止三阶段三阶段烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.DNA2.DNA双链解开双链解开1.RNA1.RNA聚合酶全酶聚合酶全酶(2 2)与模板结合与模板结合 3.3.在在RNARNA聚合酶作用下发生第一次聚聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物合反应，形成转录起始复合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH 3 转录起始复合物转录起始复合物:5-pppG-OH +NTP 5-pppGpN-OH 3 +ppi（一）（一）转录起始过程：转录起始过程：原核生物的转录过程原核生物的转录过程烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（二）转录延长（二）转录延长1.1.亚基脱落，亚基脱落，RNApolRNApol聚合酶核心酶聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着变构，与模板结合松弛，沿着DNADNA模板模板前移；前移；2.2.在在核心酶核心酶作用下，作用下，NTPNTP不断聚合，不断聚合，RNARNA链不断延长。链不断延长。(NMP)n +NTP (NMP)n+1 +PPi烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1.依赖依赖Rho()Rho()因子的转录终止因子的转录终止2.2.非依赖非依赖RhoRho因子的转录终止因子的转录终止（三）转录终止（三）转录终止指指RNARNA聚聚合合酶酶在在DNADNA模模板板上上停停顿顿下下来来不不再再前前进进，转录产物转录产物RNARNA链从转录复合物上脱落下来。链从转录复合物上脱落下来。分类分类（一）原核生物的转录终止（一）原核生物的转录终止因子因子(Pr)1.1.识别结合识别结合富含富含C C的的RNARNA链链功能功能:2.ATPase2.ATPase活性活性3.3.解螺旋酶解螺旋酶(helicasehelicase)活性活性烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人真核生物的转录过程真核生物的转录过程（一）转录起始（一）转录起始真真核核生生物物的的转转录录起起始始上上游游区区段段比比原原核核生生物物多多样样化化，转转录录起起始始时时，RNA-polRNA-pol不不直直接接结结合模板，其起始过程比原核生物复杂。合模板，其起始过程比原核生物复杂。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 转录起始点上游多数有共同的转录起始点上游多数有共同的5-TATA5-TATA序列，称为序列，称为HognessHogness盒或盒或TATATATA盒。盒。不同物种、不同细胞、不同的基因，可不同物种、不同细胞、不同的基因，可以有不同的以有不同的上游上游DNADNA序列序列，但都可统称为，但都可统称为顺顺式作用元件式作用元件(cis-acting element)(cis-acting element)。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人真正转录真正转录终止点终止点GCGC-CAAT-TATA-ATGAATAAA修饰点修饰点外显子外显子内含子内含子翻译起始翻译起始转录起始转录起始TATA盒盒(Hogness box)CAAT盒盒 GC盒盒增强子增强子切离加尾切离加尾顺式作用元件顺式作用元件翻译终止翻译终止OCT-1OCT-1：ATTTGCATATTTGCAT八聚体八聚体增强子增强子：远离受影响的基因而调：远离受影响的基因而调控转录的控转录的DNADNA序列称之。序列称之。OCT-1 转录起始前的上游区段转录起始前的上游区段 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（二）转录延长（二）转录延长 真核生物转录延长过程与原核生物大致相真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。象。RNA-polRNA-pol前移处处都遇上核小体。前移处处都遇上核小体。转录延长过程中可以观察到核小体移位转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。和解聚现象。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（三三）真核生物的转录终止）真核生物的转录终止AAUAAAGUGUGUGAATAAA GTGTGT3processing 3processing（核酸内切酶）（核酸内切酶）AAUAAAPoly(A)NucleaseHelicase hnRNA5Release转录终止修饰点转录终止修饰点烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（五）（五）原核生物与真核生物转录原核生物与真核生物转录的区别的区别原核原核 真核真核转录与翻译转录与翻译 几乎同时进行几乎同时进行 转录在胞核；翻译在胞浆转录在胞核；翻译在胞浆RNA聚合酶聚合酶 1 种种 I，II，III起始点识别起始点识别 -35区，区，-10区区 TATA盒等顺式作用元盒等顺式作用元件件转录终止转录终止 依赖或不依赖于依赖或不依赖于因子因子 AATAAA修饰点修饰点转录产物转录产物 多顺反子多顺反子 单顺反子单顺反子转录后修饰转录后修饰 无或很少无或很少 复杂复杂烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（六）（六）某些常用的转录抑某些常用的转录抑制剂制剂抑制剂抑制剂靶酶靶酶抑制作用抑制作用利福霉素利福霉素细菌的全酶细菌的全酶与与亚基结合，阻亚基结合，阻止起始止起始链霉溶菌素链霉溶菌素细菌的核心酶细菌的核心酶与与亚基结合，阻亚基结合，阻止延长止延长放线菌素放线菌素D D真核真核RNARNA聚合酶聚合酶与与DNADNA结合，并阻结合，并阻止延长止延长-鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱真核真核RNARNA聚合酶聚合酶与与RNARNA聚合酶聚合酶结结合合烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人