林謙第7章rna的生物合成(已修改)
2025-01-30 02:06 本頁面
【正文】 分子生物學(xué) 玉林師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 林謙 . 第 7章 RNA的生物合成 DNA是生物最重要的遺傳物質(zhì) ， 其貯存信息的方式是它的一級結(jié)構(gòu) ， 蛋白質(zhì)是生物體功能的主要執(zhí)行者 ， 其功能由特定的三維結(jié)構(gòu)決定 ， 但蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)歸根到底也是由其一級結(jié)構(gòu)決定 。 要將 DNA的一級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) ， 首先需要按照堿基互補配對的原理 ， 以 DNA為模板 ，RNA， 然后再以 RNA為模板 ， 合成蛋白質(zhì) 。 這種以 RNA為模板合成 RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄 ， 以 RNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程稱為翻譯或轉(zhuǎn)譯 。 轉(zhuǎn)錄和翻譯統(tǒng)稱為基因表達 。 DNA轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄的一般特征 (1) 轉(zhuǎn)錄發(fā)生在 DNA分子上某些特定的區(qū)域 轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在 DNA分子上具有轉(zhuǎn)錄活性的區(qū)域 ， DNA兩條鏈并不是總會被轉(zhuǎn)錄 。 對某一特定基因來說 ， 作為模板的DNA鏈稱為 模板鏈 、 無義鏈 、 Waston鏈 ， 與模板鏈互補的另一條鏈稱為 編碼鏈 、 有義鏈 、 Crick鏈 。 圖 71 DNA轉(zhuǎn)錄的簡單圖解 (2) 以 NTP作為底物 ， 需要 Mg2+的激活 。 (3) 需要模板 ， 需要 DNA解鏈 ， 但不需要引物 。 (4) 第一個被轉(zhuǎn)錄的核苷酸通常是嘌呤核苷酸 。 (5) 轉(zhuǎn)錄的方向總是 539。→ 339。 (6) 轉(zhuǎn)錄具有高度的忠實性 ， 但低于 DNA復(fù)制 。 (7) 轉(zhuǎn)錄受到嚴格調(diào)控 ， 主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄起始階段 。 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點 : DNA 模板 堿基配對規(guī)律 生成磷酸二酯鍵 鏈延長方向 539。→339。 A U ， T A ， G C A T ， G C 配對 mRNA ， tRNA ， rRNA 子代雙鏈 DNA (半保留復(fù)制 ) 產(chǎn)物 ， ，配對， ，產(chǎn)物RNA聚合酶 DNA聚合酶 酶 NTP dNTP 原料 模板鏈轉(zhuǎn)錄 (不對稱轉(zhuǎn)錄 ) 兩股鏈均復(fù)制 模板 轉(zhuǎn)錄 復(fù)制 需要引物 不需要引物 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的不同點 : 底物 NTP 產(chǎn)物 RNA n1ATP n2GTP n3UTP n4CTP RNA聚合酶 Mg2＋ /Mn2＋ DNA模板 n1AMP n2GMP n3UMP n4CMP ＋ (n1+n2+n3+n4)PPi 在 RNA聚合酶的催化作用下，以 DNA為模板，四種核糖核苷三磷酸 (NTPs)為原料合成 RNA的過程。 轉(zhuǎn)錄 (Transcription) 轉(zhuǎn)錄過程中 堿基配對差異： NNNNNHHTNNH3COOHAD N A R N A氫 鍵NNNNNHHANNOOH氫 鍵R N AD N AUNNNNON HHHNNONHHG C氫 鍵D N A / R N A R N A / D N A模板鏈 (template strand)：在轉(zhuǎn)錄過程中直接參與指導(dǎo) RNA合成過程的 DNA鏈，其序列與新合成的 RNA鏈互補。 編碼鏈 (coding strand)：在 RNA合成過程中不直接參與指導(dǎo)RNA合成的 DNA鏈，其序列與新合成的 RNA鏈對應(yīng)。 DNA RNA 模板鏈 編碼鏈 轉(zhuǎn)錄本 RNA聚合酶 5? 3? 3? 5? 模板鏈 編碼鏈 (coding strand) 編碼鏈 模板鏈 (template strand) 高度的忠實性 (high fidelity): 轉(zhuǎn)錄的忠實性是指一個特定基因的轉(zhuǎn)錄具有固定的起點和固定的終點 ， 而且被轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的剪基序列 ， 嚴格遵守堿基互補原則 。 然而 ， 轉(zhuǎn)錄出錯率高于復(fù)制出錯率 。 因為 RNA聚合酶沒有校讀功能 。 高度的進行性 (highly progressive): 正常的轉(zhuǎn)錄一旦發(fā)生 ， 就不會中途停止 ， 轉(zhuǎn)錄終止前 RNA聚合酶不從模板鏈解離下來 。 一旦 RNA聚合酶從模板鏈解離 ， 則解離下來的酶不可能與解離點重新結(jié)合 。 調(diào)控區(qū)： 調(diào)控轉(zhuǎn)錄的區(qū)域不在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的序列中 ， 而是在轉(zhuǎn)錄開始位點的上游 。 復(fù)制調(diào)控的區(qū)域在復(fù)制產(chǎn)物序列中 。 不對稱轉(zhuǎn)錄 (asymmetric transcription) * 在 DNA分子雙鏈上某一區(qū)段 ， 一股鏈可轉(zhuǎn)錄 ，另一股鏈不轉(zhuǎn)錄； * 模板鏈并非永遠在同一
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