生物合成转录精选PPT.ppt

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1、关于生物合成转录第1页，讲稿共116张，创作于星期二转录（转录（transcription）生物体以生物体以DNA为模板合成为模板合成RNA的过程的过程。转录转录RNADNA 第2页，讲稿共116张，创作于星期二Central Dogman描述遗传信息流动的方向1958年 DNA双螺旋发现者 F.crick提出中心法则1970年 H.Temin对中心法则进行了补充 转录转录 翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 转录转录 翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 转录转录 翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 转录转录

2、翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 转录转录 翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 转录转录 翻译翻译 复制复制 DNA RNA 蛋白质蛋白质 逆转录逆转录 第3页，讲稿共116张，创作于星期二RNA合成：合成：1.DNA指导的指导的RNA合成合成 2.RNA指导的指导的RNA合成（合成（RNA复制）复制）由RNA依赖的RNA聚合酶催化，常见于病毒，是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。第4页，讲稿共116张，创作于星期二 转录与复制的相似点：转录与复制的相似点：1.模板均为模板均为DNA；2.都需

3、依赖都需依赖DNA的聚合酶的聚合酶3.延长机理都是形成磷酸二酯键；延长机理都是形成磷酸二酯键；4.方向均为方向均为53;5.遵从碱基配对规律遵从碱基配对规律。酶促的核苷酸聚合过程第5页，讲稿共116张，创作于星期二 转录和复制的区别转录和复制的区别复制转录模板DNA双链DNA的一条链原料dNTP(N=A、G、C、T)NTP(N=A、G、C、U)引物需要不需要酶DNA聚合酶RNA聚合酶产物DNARNA配对A-T、G-CA-U、T-A、G-C第6页，讲稿共116张，创作于星期二参与转录的物质参与转录的物质原料原料:NTP（ATP,UTP,GTP,CTP）模板模板:DNA酶酶:RNA聚合酶（聚合酶（

4、RNA polymerase,RNA-pol）其他蛋白质因子及其他蛋白质因子及Mg 2和和Mn 2等等第7页，讲稿共116张，创作于星期二转录的模板和酶转录的模板和酶Templates and Enzymes第一节第一节第8页，讲稿共116张，创作于星期二 一、转录模板一、转录模板 第9页，讲稿共116张，创作于星期二 不对称转录不对称转录(asymmetric transcription)n在在DNA分子双链上某一区段，一股链可转分子双链上某一区段，一股链可转录，另一股链不转录；录，另一股链不转录；n模板链并非永远在同一单链上。模板链并非永远在同一单链上。template3553335553

5、35第10页，讲稿共116张，创作于星期二 转录产物转录产物RNA的碱基序列，除了的碱基序列，除了 T 变变U 外，其余与编外，其余与编码链相同。码链相同。5 GCAGTACATGTC 33 c g t g a t g t a c a g 55 GCAGUACAUGUC 3NAla Val His Val C编码链编码链模板链模板链mRNA蛋白质蛋白质 转录转录翻译翻译第11页，讲稿共116张，创作于星期二 二、二、RNA聚合酶（聚合酶（DDRP）1.原核生物的原核生物的RNA聚合酶聚合酶E.coli的的RNA聚合酶是由四种亚基组成聚合酶是由四种亚基组成的六聚体（的六聚体（2 ）molecul

6、ar weight:480kd第12页，讲稿共116张，创作于星期二 E.coli RNA聚合酶组分聚合酶组分亚基分子量功 能36512决定哪些基因被转录150618催化聚合反应155613结合DNA模板，解旋70263辨认起始点第13页，讲稿共116张，创作于星期二 其他原核生物的其他原核生物的RNA聚合酶，在结构、组聚合酶，在结构、组成、功能上均与成、功能上均与E.coli相似。相似。原核生物的原核生物的 RNA聚合酶都受一类抗聚合酶都受一类抗结核药结核药利福平利福平或或利福霉素利福霉素的特异性抑制。这的特异性抑制。这类药物能与类药物能与RNA聚合酶的聚合酶的 亚基特异结合，亚基特异结合，

7、从而影响酶的活性。从而影响酶的活性。第14页，讲稿共116张，创作于星期二RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合聚合酶全酶在转录起始区的结合 第15页，讲稿共116张，创作于星期二 2.2.真核生物的真核生物的RNARNA聚合酶聚合酶种类IIIIII转录产物45S-rRNA(28S,18S,5.8S)hnRNA5S-rRNAtRNA,snRNA对鹅膏蕈碱的反应不敏感极敏感中度敏感第16页，讲稿共116张，创作于星期二 RNA聚合酶聚合酶、都由多个都由多个亚基组成。有些亚基是三种酶所共有。亚基组成。有些亚基是三种酶所共有。mRNA是各种是各种RNA中寿命最短、中寿命最短、最不稳定的，需经常重新合成。

8、因此最不稳定的，需经常重新合成。因此RNA聚合酶聚合酶是三种酶中最活跃的。是三种酶中最活跃的。CTD:羧基末端结构域，为羧基末端结构域，为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser重复序列重复序列第17页，讲稿共116张，创作于星期二三、模板上酶的辨认、结合三、模板上酶的辨认、结合转转录录是是不不连连续续、分分区区段段进进行行的的。原原核核生生物物一一个个转转录录区区段段可可视视为为一一个个转转录录单单位位，称称为为操操纵纵子子(operon)(operon)，包包括括若干个若干个结构基因结构基因及其上游及其上游(upstream)(upstream)的的调控序列调控序列。5 3

9、3 5 结构基因结构基因调控序列调控序列RNA-polRNARNA聚合酶结合模板聚合酶结合模板DNADNA的部位，称为的部位，称为启动子启动子(promoter)(promoter)。是调控转录的关键部位。是调控转录的关键部位。第18页，讲稿共116张，创作于星期二 RNA聚合酶保聚合酶保护法护法4060bp第19页，讲稿共116张，创作于星期二 原核生物基因操纵子转录上游区段碱基序列分析原核生物基因操纵子转录上游区段碱基序列分析第20页，讲稿共116张，创作于星期二开始转录开始转录T T G A C AA A C T G T-35 区区(Pribnow box)T A T A A T Pu

10、A T A T T A Py-10 区区1-30-5010-10-40-205 3 3 5 原核生物启动子保守序列原核生物启动子保守序列RNA-pol辨认位点辨认位点(recognition site)5 5 RNA聚合酶保护区聚合酶保护区结构基因结构基因3 3 第21页，讲稿共116张，创作于星期二 TATA盒盒 CAAT盒盒 GC盒盒 增强子增强子 顺式作用元件顺式作用元件 结构基因结构基因-GCGC-CAAT-TATA转录起始转录起始真核生物启动子保守序列真核生物启动子保守序列第22页，讲稿共116张，创作于星期二转录过程转录过程Process of Transcription第二节第二

11、节第23页，讲稿共116张，创作于星期二 分为三个阶段：分为三个阶段：起始起始(initiation)延长延长(elongation)终止终止(termination)第24页，讲稿共116张，创作于星期二一、原核生物的转录过程一、原核生物的转录过程（一）转录起始（一）转录起始转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：1.RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。区域。2.DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。板。第25页，讲稿共116张，创作于星期二2.DNA双链解开。双链解开。开放转录复合物开放转录

12、复合物1.RNA聚合酶全酶聚合酶全酶(2)与模板结合，形与模板结合，形成闭合转录复合物。成闭合转录复合物。3.在在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物。形成转录起始复合物。5-pppG-OH +NTP 5-pppGpN-OH 3 +PPi转录起始过程转录起始过程四磷酸二核苷酸四磷酸二核苷酸第26页，讲稿共116张，创作于星期二PPi5335CTGHOOHHOHHCH2PPP OAHOOHHHOHHCH2 -O P OO5335CTGHOOHHHOHHCH2PPP OAHOOHHHOHHCH2PPP Ocoding strandtemplate

13、strandOOOO第27页，讲稿共116张，创作于星期二 RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH 3 转录起始复合物转录起始复合物第28页，讲稿共116张，创作于星期二（二）转录延长（二）转录延长1.亚基脱落，亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构，聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；模板前移；2.在在核心酶核心酶作用下，作用下，NTP不断聚合，不断聚合，RNA链链不断延长。不断延长。(NMP)n +NTP (NMP)n+1 +PPi第29页，讲稿共116张，创作于星期二转录泡（转录泡（transcription bubble)55517bpRN

14、A polymerasedirection of transcriptioncoding strandNew RNA strandtemplate strandpppGRNA-DNA hybridunwindingrewinding8bpGC AT AU第30页，讲稿共116张，创作于星期二 转录泡转录泡（transcription bubble）：在转录延长过程中，由局部打开的在转录延长过程中，由局部打开的DNA双链双链、RNA聚合酶核心酶聚合酶核心酶及新生成的及新生成的RNA三三者结合在一起的复合体，为空泡状结构，又者结合在一起的复合体，为空泡状结构，又称转录复合物。称转录复合物。第31页

15、，讲稿共116张，创作于星期二5 3 DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体核糖体 RNARNA聚合酶聚合酶转录未完成，翻转录未完成，翻译已开始进行译已开始进行第32页，讲稿共116张，创作于星期二(三三)转录终止转录终止RNA聚合酶在聚合酶在DNA模板上停顿下来，转模板上停顿下来，转录产物录产物RNA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：n依赖依赖Rho()因子的转录终止因子的转录终止n非依赖非依赖Rho因子的转录终止因子的转录终止第33页，讲稿共116张，创作于星期二 1.依赖依赖因子的转录终止因子的转录终止n 因子是同六聚体蛋白

16、因子是同六聚体蛋白（亚基分子量（亚基分子量46KD）；n 因子能结合因子能结合RNA，与，与poly C的结合力最的结合力最强；强；n 因子还有因子还有ATP酶和解螺旋酶的活性。酶和解螺旋酶的活性。1969年，年，J.Roberts T4噬菌体噬菌体DNA感染大肠杆菌感染大肠杆菌第34页，讲稿共116张，创作于星期二 2.解螺旋酶活性使解螺旋酶活性使DNA/RNA杂化双链解开杂化双链解开1.使使RNA pol构型象改变，停止转录构型象改变，停止转录第35页，讲稿共116张，创作于星期二 2.不依赖不依赖因子的转录终止因子的转录终止DNA模板上靠近终止处，有特殊的碱基模板上靠近终止处，有特殊的碱

17、基序列，转录出序列，转录出RNA后，后，RNA产物形成特殊的产物形成特殊的结构来终止转录。结构来终止转录。第36页，讲稿共116张，创作于星期二5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3 5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3 RNA 5 TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT.3 DNA UUUU.UUUU.5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGC

18、UGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3茎环茎环(stem-loop)/发夹发夹(hairpin)结构结构第37页，讲稿共116张，创作于星期二茎环结构使转录终止的机理茎环结构使转录终止的机理 使使RNA聚合酶变构，转录停顿；聚合酶变构，转录停顿；使转录复合物趋于解离，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。产物释放。5pppG5 3 3 5 RNA-polrU/dA配对不稳定配对不稳定第38页，讲稿共116张，创作于星期二二、真核生物的转录过程二、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

19、化，转转录录起起始始时时，RNA-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。第39页，讲稿共116张，创作于星期二转录起始点转录起始点TATA盒盒CAAT盒盒GC盒盒 增强子增强子顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)1.转录起始前的上游区段转录起始前的上游区段 AATAAA切离加尾切离加尾 转录终止点转录终止点 修饰点修饰点 外显子外显子 翻译起始点翻译起始点内内含含子子 OCT-1 OCT-1：ATTTGCAT八聚体八聚体启动子、启动子上游元件等近端调控元件和增强子等远隔序列启动子、启动子上游元件等近端调控元件和增强

20、子等远隔序列（转录起始点）（转录起始点）（-100-40nt）（-50000-100nt）第40页，讲稿共116张，创作于星期二2.转录因子转录因子 能直接或间接辨认和结合转录上游区段能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，统称为的蛋白质，统称为反式作用因子反式作用因子(trans-acting factors)。反式作用因子中，直接或间接结合反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为聚合酶的，则称为通用转录因子通用转录因子(basal transcriptional factors,TF)。第41页，讲稿共116张，创作于星期二参与参与RNA-pol 转录的转录的TF 转

21、录因子亚基和(或)分子量（kDa）功能TFDTBP，38结合TATA盒(700KD)TAF(810个)辅助TBP-DNA结合TFA12，19，35稳定D-DNA复合物TFB33促进RNA-pol结合TFF30，74解螺旋酶TFE57()，34()ATPaseTFH蛋白激酶，使CTD磷酸化CTD:羧基末端结构域，为羧基末端结构域，为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser重复序列重复序列第42页，讲稿共116张，创作于星期二3.转录起始前复合物转录起始前复合物(pre-initiation complex,PIC)真核生物真核生物RNA-pol不与不与DNA分子直接结分子直接结合，

22、而需依靠众多的转录因子。合，而需依靠众多的转录因子。第43页，讲稿共116张，创作于星期二POL-TFFAB由由RNA-Pol 催化转录的催化转录的PIC POL-TFFHETBPTAFTFD-A-B-DNA复合物复合物TATAABTBPTAFTATAHECTD-PPIC组装完成，组装完成，TFH使使CTD磷酸化磷酸化第44页，讲稿共116张，创作于星期二上游因子上游因子 与启动子上游元件结合的蛋白质。调节通用转与启动子上游元件结合的蛋白质。调节通用转录因子与录因子与TATA盒的结合、盒的结合、RNA聚合酶与启动子的结聚合酶与启动子的结合及起始复合物的形成，协助调节基因的转录效合及起始复合物的

23、形成，协助调节基因的转录效率。率。可诱导因子可诱导因子 与增强子等远端调控序列结合。在特定时间和与增强子等远端调控序列结合。在特定时间和组织中表达而影响转录。组织中表达而影响转录。第45页，讲稿共116张，创作于星期二4.拼板理论拼板理论(piecing theory)一个真核生物基因的转录需要一个真核生物基因的转录需要3至至5个转个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性和专一性的复合物，再与活性和专一性的复合物，再与RNA聚合酶聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。少数几个反式作用因子（可诱导因子和上游因子）

24、的搭配启动特定基因的转录少数几个反式作用因子（可诱导因子和上游因子）的搭配启动特定基因的转录第46页，讲稿共116张，创作于星期二（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，没有转录与翻译同相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。步的现象。RNA-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和转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。解聚现象。第47页，讲稿共116张，创作于星期二RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小体核小体转转录录延延长长中中的的核核小小体体

25、移移位位转录方向转录方向第48页，讲稿共116张，创作于星期二5-AAUAAA-5 -AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA（三）转录终止（三）转录终止 和转录后修饰密切相关。和转录后修饰密切相关。第49页，讲稿共116张，创作于星期二真核生物的转录后修饰真核生物的转录后修饰Post-transcriptional modification第三节第三节第50页，讲稿共116张，创作于星期二几种主要的修饰方式几种主要的修饰方式1.剪接剪接(splicing)2

26、.剪切剪切(cleavage)3.修饰修饰(modification)4.添加添加(addition)第51页，讲稿共116张，创作于星期二 一、一、mRNA的转录后加工的转录后加工(一一)首尾的修饰首尾的修饰5-端加帽端加帽：m7GpppG3-端加尾端加尾：多聚腺苷酸多聚腺苷酸(poly A)第52页，讲稿共116张，创作于星期二帽子结构帽子结构20-30bp1.使使mRNA免遭核酸酶的攻击免遭核酸酶的攻击2.与帽结合蛋白复合体结合，参与与帽结合蛋白复合体结合，参与mRNA和核糖体的结合，和核糖体的结合，启动蛋白质的生物合成启动蛋白质的生物合成第53页，讲稿共116张，创作于星期二5 ppp

27、Gp5 GpppGppppG PPi鸟苷酸鸟苷酸转移酶转移酶5 m7GpppGp甲基转移酶甲基转移酶SAM帽子结构的生成帽子结构的生成5 ppGp磷酸酶磷酸酶 Pi5,5-三磷酸结构三磷酸结构第54页，讲稿共116张，创作于星期二真核生物真核生物mRNAmRNAmRNAmRNA中中中中poly Apoly Apoly Apoly A的出现是不依赖于的出现是不依赖于的出现是不依赖于的出现是不依赖于DNADNADNADNA模板的。模板的。模板的。模板的。加入加入poly Apoly A之前，先由核酸外切酶切去之前，先由核酸外切酶切去33末端末端末端末端一些过剩的核苷酸，然后加入一些过剩的核苷酸，然

28、后加入一些过剩的核苷酸，然后加入一些过剩的核苷酸，然后加入polyApolyA。3 3 3 3端修饰也是在细胞核中，在剪接之前进行的。端修饰也是在细胞核中，在剪接之前进行的。端修饰也是在细胞核中，在剪接之前进行的。端修饰也是在细胞核中，在剪接之前进行的。Poly APoly A的有无与长短，是维持的有无与长短，是维持mRNAmRNA作为翻译模板作为翻译模板的活性，以及增加的活性，以及增加mRNAmRNA本身的稳定性。本身的稳定性。加尾加尾(adding tail)第55页，讲稿共116张，创作于星期二5-AAUAAA-5 -AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAA

29、GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA33端修饰示意图端修饰示意图第56页，讲稿共116张，创作于星期二CPSF:断裂和聚腺苷酸化特异性因子断裂和聚腺苷酸化特异性因子PAP:多聚腺苷酸聚合酶多聚腺苷酸聚合酶PAB:多聚腺苷酸结合蛋白多聚腺苷酸结合蛋白第57页，讲稿共116张，创作于星期二（二）（二）mRNA的剪接的剪接1.hnRNA 和和 snRNA 核内的初级核内的初级mRNA称为杂化核称为杂化核RNA(hetero-nuclear RNA,hnRNA)snRNA(small nuclear RNA)核内的蛋白质核内的蛋白质

30、小分子核糖核酸蛋白体小分子核糖核酸蛋白体（并接体（并接体,splicesome）snRNA第58页，讲稿共116张，创作于星期二鸡卵清蛋白成熟鸡卵清蛋白成熟mRNA与与DNA杂交电镜图杂交电镜图20世纪世纪70年代末年代末,基因断裂性概念基因断裂性概念第59页，讲稿共116张，创作于星期二真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。些基因称为断裂基因。断裂基

31、因断裂基因(splite gene)非编码区非编码区 AG编码区编码区17鸡卵清蛋白基因：第一个被详细研究的断裂基因鸡卵清蛋白基因：第一个被详细研究的断裂基因第60页，讲稿共116张，创作于星期二2.外显子外显子(exon)和内含子和内含子(intron)外显子外显子在断裂基因及其初级转录产物上出现，在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟并表达为成熟RNA的核酸序列。的核酸序列。内含子内含子隔断基因的线性表达而在剪接过程中隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。被除去的核酸序列。第61页，讲稿共116张，创作于星期二Transcription and past-transcr

32、ibed modification for albumin gene A B C D E F G L 1 2 3 4 5 6 75 47 185 51 129 118 143 156 1043gene-7.7kb5hnRNAtranscriptionAAA AAAm7G5ppp5 m2G5modificationmodified mRNAAAA AAA5lariat mRNAto form lariatm7G5ppp5 m2GAAA AAA5mature mRNAsplicingm7G5ppp5 m2G第62页，讲稿共116张，创作于星期二3.3.内含子的分类内含子的分类 I：主主要要存存在在

33、于于线线粒粒体体、叶叶绿绿体体及及某某些些低低等真核生物的等真核生物的 rRNA基因；基因；II：也也发发现现于于线线粒粒体体、叶叶绿绿体体，转转录录产产物物是是mRNA；III：是是常常见见的的形形成成套套索索结结构构后后剪剪接接，大大多多数数mRNA基因有此类内含子；基因有此类内含子；IV：是是tRNA基基因因及及其其初初级级转转录录产产物物中中的的内内含含子，剪接过程需酶及子，剪接过程需酶及ATP。第63页，讲稿共116张，创作于星期二4.mRNA的剪接的剪接 除去除去hnRNA中的内含子，将外显子连接。中的内含子，将外显子连接。snRNP与与hnRNA结合成为并接体结合成为并接体第64

34、页，讲稿共116张，创作于星期二pG-OH(ppG-OH,pppG-OH)U-OHGpUpGpA第一次转酯反应第一次转酯反应第二次转酯反应第二次转酯反应UpAGpU外显子外显子1内含子内含子外显子外显子2G-OHUpUpGpA剪接过程剪接过程的二次转的二次转酯反应酯反应 第65页，讲稿共116张，创作于星期二AG.UCCAUACAUAPPPGmAUGAUGUPPPGmexon-1exon-2intron-1U1-snRNAU2-snRNApG-O-H.AGGUAUGUUACUACA剪接体剪接体第66页，讲稿共116张，创作于星期二UACUACA-AGUGU4U5U6E1E2U1U2UACUAC

35、A-AGUGU6E1E2U1、U4、U5第67页，讲稿共116张，创作于星期二 RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。5.mRNA的编辑的编辑(mRNA editing)人类人类apo Bapo B基因基因 mRNAmRNA（1450014500个核苷酸）个核苷酸）肝细胞肝细胞apo B100apo B100（分子量为（分子量为513KD）小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞apo B48apo B48（分子量为（分

36、子量为250KD）mRNA编辑编辑胞嘧啶核苷脱氨酶：胞嘧啶核苷脱氨酶：C2153U CAA UAA第68页，讲稿共116张，创作于星期二二、二、tRNA的转录后加工的转录后加工tRNA前体前体RNA pol TGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCDNA第69页，讲稿共116张，创作于星期二RNAaseP、内切酶内切酶连接酶连接酶第70页，讲稿共116张，创作于星期二tRNA核苷酸核苷酸转移酶转移酶第71页，讲稿共116张，创作于星期二碱基修饰碱基修饰（2）还原反应）还原反应 如：如：U DHU （3）核苷内的转位反应核苷内的转位反应 如：如：U （4）脱氨反应）脱氨反应 如：如：A I

37、如：如：A Am（1）甲基化）甲基化（1 1）（1 1）（3 3）（2 2）（4 4）第72页，讲稿共116张，创作于星期二三、三、rRNA的转录后加工的转录后加工转录转录剪接剪接18S-rRNA5.8S和和28S-rRNArDNA内含子内含子内含子内含子28S5.8S18S45S-rRNA第73页，讲稿共116张，创作于星期二四、核四、核 酶酶具有酶促活性的具有酶促活性的RNA称为核酶。称为核酶。核酶核酶(ribozyme)第74页，讲稿共116张，创作于星期二四膜虫四膜虫rRNA内含子的二级结构内含子的二级结构四膜虫四膜虫rRNA的剪接采用的剪接采用自我剪接自我剪接方式方式5-端核苷酸序列

38、端核苷酸序列第75页，讲稿共116张，创作于星期二最简单的核酶二级结构最简单的核酶二级结构槌头状结构槌头状结构(hammerhead structure)底物部分底物部分通常为通常为60个核苷酸左右个核苷酸左右同同一一分分子子上上包包括括有有催催化化部部份和底物部份份和底物部份 催催化化部部份份和和底底物物部部份份组组成成锤头结构锤头结构 除除rRNA外，外，tRNA、mRNA的加工也可采的加工也可采用自我剪接方式。用自我剪接方式。第76页，讲稿共116张，创作于星期二53stemloopcatalyticpointconsensussequenceThe structure of riboz

39、yme第77页，讲稿共116张，创作于星期二核酶研究的意义核酶研究的意义n核酶的发现，对中心法则作了重要补充；核酶的发现，对中心法则作了重要补充；n核酶的发现是对传统酶学的挑战；核酶的发现是对传统酶学的挑战；n利用核酶的结构设计合成人工核酶利用核酶的结构设计合成人工核酶 。第78页，讲稿共116张，创作于星期二人工设计的核酶人工设计的核酶粗线表示合成的核酸分子粗线表示合成的核酸分子细线表示天然的核酸分子细线表示天然的核酸分子X X 表示一致性序列表示一致性序列箭头表示切断点箭头表示切断点第79页，讲稿共116张，创作于星期二 复习思考题：复习思考题：1.概念概念（1）转录）转录 （2）不对称转

40、录）不对称转录（3）结构基因）结构基因（4）核心酶）核心酶（5）外显子）外显子（6）内含子）内含子（7）模板链）模板链（8）启动子）启动子（9）核酶）核酶 （10）Pribnow盒盒第80页，讲稿共116张，创作于星期二 2.复制与转录的异同点。复制与转录的异同点。3.RNA聚合酶与聚合酶与DNA聚合酶作用的异同点。聚合酶作用的异同点。4.试述原核生物启动子的结构特点及功试述原核生物启动子的结构特点及功 能。能。5.原核生物与真核生物原核生物与真核生物RNA聚合酶有何异聚合酶有何异 同？同？6.原核生物与真核生物的转录终止有何不原核生物与真核生物的转录终止有何不 同？同？第81页，讲稿共116

41、张，创作于星期二选择题练习选择题练习RNA 转录转录第82页，讲稿共116张，创作于星期二1.DNA双链中,指导合成RNA的哪条链叫A 模板链B 反意链C 编码链D Crick 链E 以上都不对 第83页，讲稿共116张，创作于星期二2.内含子是指A 不被转录的序列B 被转录的非编码序列C 编码序列D 被翻译的序列E 以上都不是第84页，讲稿共116张，创作于星期二3.有关mRNA的叙述正确的是A 占RNA总量的80%以上B 在三类RNA中分子量最小C 分子中含有大量稀有碱基D 前体是snRNAE 在三类RNA中更新速度最快第85页，讲稿共116张，创作于星期二4.DNA分子上某段碱基顺序为5

42、AGCATCTA,转 录后的mRNA相应的碱基顺序为A 5TCGTAGATB 5UCGUAGAUC 5UAGAUGCUD 5TAGATGCTE 以上都不是第86页，讲稿共116张，创作于星期二5.RNA 生物合成包括A 起始,延长和终止B 进位,转肽和转位C 先形成引发体,再进行链的延长,最后终止D 注册,转位和转肽E 剪接,修饰和终止 第87页，讲稿共116张，创作于星期二6.有关依赖Pho因子终止转录的描述哪项是错误的A 与RNA分子中polC的结合能力最强B 有GTP酶的活性C 有解螺旋酶的活性D Pho因子与转录产物结合后构象改变E Pho因子与转录产物结合后RNA聚合酶构象改变第88

43、页，讲稿共116张，创作于星期二7.有关启动子的描述哪项是正确的A mRNA开始被翻译的那段DNA序列B 开始转录mRNA的那段DNA序列C RNA聚合酶开始与DNA结合的那段DNA序列D 阻抑蛋白结合的那段DNA序列E DNA聚合酶与开始与DNA结合的那段DNA序列第89页，讲稿共116张，创作于星期二8.真核细胞的转录发生在A 细胞浆B 细胞核C 线粒体D 核蛋白体E 内质网第90页，讲稿共116张，创作于星期二9.有关核酶的描述哪项是正确的A 是具有催化作用的蛋白质B 辅基是FADC 由snRNA和蛋白质组成D 能催化自我剪接E 有茎环结构和随后的polU第91页，讲稿共116张，创作于

44、星期二10.有关转录因子的叙述哪项是正确的A 是真核生物的启动子B 是真核生物RNA聚合酶的组成成分C 是转录调控中的反式作用因子D 是原核生物RNA聚合酶的组成成分E 是转录调控中的顺式作用元件第92页，讲稿共116张，创作于星期二11.Which subunit recognize transcription starting site?A B C D E 第93页，讲稿共116张，创作于星期二12.The enzyme needed for transcription process is A DDDPB DDRPC primaseD RDRPE nuclease第94页，讲稿共116张

45、，创作于星期二13.The raw material for synthesis of RNA is A dNTPB dNMPC NMPD NTPE NDP第95页，讲稿共116张，创作于星期二14.The transcription factor which can bind TATA box in RNA polymerasejoined transcription is A TF AB TF BC TF DD TF EE TF F第96页，讲稿共116张，创作于星期二15.DNA复制与RNA转录的共同点是A 需要单链DNA做模板B 需要DNA指导的DNA聚合酶C 合成方式为半保留复制D

46、合成方向为5至3E 合成原料为NTP第97页，讲稿共116张，创作于星期二16.真核生物mRNA前体的加工包括A 5端加帽结构B 3端加多聚A尾C 3端加CCA-OHD 去除内含子E 连接外显子第98页，讲稿共116张，创作于星期二17 17 复制和转录有许多异同点，下列有关这两个过复制和转录有许多异同点，下列有关这两个过 程的描述哪一项是错误的。程的描述哪一项是错误的。A 转录是以一条转录是以一条DNA链做模板链做模板（一个转录本）；（一个转录本）；而复而复 制是以两条链做模板，并且是同时做模板。制是以两条链做模板，并且是同时做模板。B 复制的产物大于转录的产物。复制的产物大于转录的产物。C

47、 两个过程合成的方向均为两个过程合成的方向均为 5至至 3。D 两个过程均需两个过程均需RNA引物。引物。E DNA聚合酶和聚合酶和RNA聚合酶均需要聚合酶均需要Mg2+。第99页，讲稿共116张，创作于星期二18 18 转录合成转录合成RNARNA的原料是下列哪一类物质。的原料是下列哪一类物质。A NMPB NDPC NTPD dNDPE dNTPATPCTPGTPUTPTTP？合成合成DNA的原料？的原料？第100页，讲稿共116张，创作于星期二19 19 真核细胞真核细胞RNARNA聚合酶聚合酶 II II 所催化合成的所催化合成的RNARNA是下是下 列哪一种。列哪一种。A hnRNA

48、B 45s-rRNAC tRNA D 5s-rRNAE snRNARNA polymerase IRNA polymerase III第101页，讲稿共116张，创作于星期二20 20 大肠杆菌大肠杆菌RNARNA聚合酶中识别转录起始点的亚基是聚合酶中识别转录起始点的亚基是 下列哪一种。下列哪一种。A B C D E F 决定决定DNA链上哪一基因被转录链上哪一基因被转录与与DNA模板结合模板结合催化磷酸二酯键形成催化磷酸二酯键形成辨认转录起始点辨认转录起始点与转录终止相关与转录终止相关第102页，讲稿共116张，创作于星期二21.模板模板DNA的碱基顺序是的碱基顺序是 5-tgacgt-3,

49、其转录本其转录本RNA 的碱基序列是：的碱基序列是：A.5-agguca-3B.5-acguca-3C.5-ucgucu-3D.5-acgtca-3E.5-acgugt-3第103页，讲稿共116张，创作于星期二A.与与 起始密码子所在区相对应的那段起始密码子所在区相对应的那段DNA顺序。顺序。B.与与hnRNA 5端序列相对应的那段端序列相对应的那段DNA顺序。顺序。C.RNA聚合酶最初与聚合酶最初与DNA结合的那段结合的那段 DNA顺序。顺序。D.阻抑转录蛋白所结合的阻抑转录蛋白所结合的DNA顺序。顺序。E.增强转录蛋白所结合的增强转录蛋白所结合的DNA顺序。顺序。22.下列关于下列关于p

50、romoter的描述，哪一项是正确的？的描述，哪一项是正确的？第104页，讲稿共116张，创作于星期二A.dNTP。B.DNA指导下的指导下的RNA聚合酶。聚合酶。C.RNA指导下的指导下的DNA聚合酶。聚合酶。D.NTP。E.DNA模板。模板。23.下列哪些成分是转录所必需的？下列哪些成分是转录所必需的？第105页，讲稿共116张，创作于星期二A.DNA两条链均有模板功能。两条链均有模板功能。B.需要引物。需要引物。C.是不对称转录。是不对称转录。D.识别转录起始点识别转录起始点。E.因子识别转录起始点因子识别转录起始点。24.关于关于RNA转录，下列哪些是不正确的？转录，下列哪些是不正确的