轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄組學(xué)transcriptom(已修改)
2025-05-24 22:24 本頁(yè)面
【正文】 轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄組學(xué) Thanscription and Transcriptomics 呂社民 , ., . 西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)與分子生物學(xué)系 電話 :82657764 Email: Replication Replication Transcription Reverse Transcription Translation 中心法則 （ the central dogma） D N AR N AP r o t e i nThe Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry for 2022 to Roger D. Kornberg Stanford University, CA, USA for his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription. Roger D. Kornberg, born 1947 (59) in St Louis, MO, USA (US citizen). PhD from Stanford University, CA, USA. Mrs. Gee A. Winzer Professor in Medicine at Stanford University School of Medicine, CA, USA. Original scientific articles Cramer, P., Bushnell, . and Kornberg, . (2022) Structural basis of transcription: RNA polymerase II at 229。ngstrom resolution. Science 292, 18631876. Gnatt, ., Cramer, P., Fu, J., Bushnell, . and Kornberg, . (2022) Structural basis of transcription: An RNA polymerase II elongation plex at 197。 resolution. Science 292, 18761882. Bushnell, ., Westover, ., Davis, . and Kornberg, . (2022) Structural basis of transcription: An RNA polymerase II – TFIIB cocrystal at angstroms. Science 303, 983988. Review article Boeger, H., Bushnell, ., Davis, R., Griesenbeck, J., Lorch, Y., Strattan, ., Westover, . and Kornberg, . (2022). Structural basis of eukaryotic gene transcription. FEBS Lett. 579, 899903. Severo Ochoa Arthur Kornberg 1/2 of the prize 1/2 of the prize USA USA New York University, College of Medicine New York, NY, USA Stanford University Stanford, CA, USA b. 1905 (in Luarca, Spain) d. 1993 b. 1918 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959 for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid 2022年諾貝氏生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主 Dr. Fire A and Dr Mello C 主要內(nèi)容 一、核糖核酸的類型、結(jié)構(gòu)和功能 二、 RNA的合成 三、真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄后修飾 四、轉(zhuǎn)錄水平的基因表達(dá)調(diào)控 五、 RNA分析 六、轉(zhuǎn)錄組學(xué) 一、核糖核酸的類型、結(jié)構(gòu)和功能 1. 類型 ? 編碼蛋白質(zhì)：編碼 RNA和非編碼 RNA ? 功能： rRNA, tRNA, mRNA ? 小 RNA (snRNA, snoRNA, scRNA) 4種核苷糖以磷酸二酯鍵連接的長(zhǎng)鏈 , A、 U、 C、 G；戊糖是核糖。 mRNA mRNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： ? （ 1）多順反子； ? （ 2） mRNA 5′端無帽子結(jié)構(gòu)， 3′端無多聚A尾； ? （ 3） mRNA一般沒有修飾堿基。 mRNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： （ 1） 5′端有帽子結(jié)構(gòu)； （ 2） 大多 3′端有多聚 A尾； （ 3）分子中可能有修飾堿基：主要有甲化； （ 4）分子中有編碼區(qū)與非編碼區(qū)。 tRNA ? ； ? ； ? 3. 5′端總是磷酸化， 5′末 端往往是 pG； ? 4. 3′端是 CpCpAoH序列； ? ； ? L型。 三級(jí)結(jié)構(gòu)呈 倒 L形 rRNA： ? 原核生物： 70S由 50S和 30S 組成 ? 真核生物： 80S由 60S和 40S 組成 核酶： 分三類：異體催化的剪切型；自體催化的剪切型；內(nèi)含子的自我剪接型。 二級(jí)結(jié)構(gòu)：錘頭結(jié)構(gòu)； 13（或 11）個(gè)保守核苷酸。 ?核酶的發(fā)現(xiàn) 1982年 Cech在研究低等真核生物四膜蟲的 rRNA加工成熟過程中發(fā)現(xiàn)其 rRNA前體有自我剪接作用，即酶的作用，故把有催化活性的 RNA稱核酶。 ? 底物部分含 GU，催化部分包括 3個(gè)莖。 1～ 3個(gè)環(huán)，含 13b保守序列 CAAA， AC， AGUC， GUG 核苷酸鏈斷裂點(diǎn) 槌頭狀結(jié)構(gòu)，最簡(jiǎn)單的核酶 核酶的意義 ?動(dòng)搖了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)概念。 ?為地球上生命起源早期可能是先出現(xiàn) RNA提供證據(jù)。 ?為人工合成核酶以破壞某些病原微生物，消除體內(nèi)有害基因提供理論基礎(chǔ)。 核內(nèi)不均一 RNA（ hnRNA） ? 真核細(xì)胞 mRNA的前體 ? 加工過程： 5′端加帽； 3′端加尾；內(nèi)含子的切除和外顯子的拼接；甲基化修飾；核苷酸序列的編輯作用。 小分子核內(nèi) RNA（ snRNA）： ? 尿嘧啶含量較高 — 用 U命名（ U1U10） ? U1 、 U U U U6位于核漿內(nèi) ? U3存在于核仁 ? U U U U10只存在于哺乳動(dòng)物 反義 RNA： ? 可與 mRNA形成雙鏈，抑制翻譯。 microRNA 調(diào)節(jié) mRNA的水平 二、 RNA的合成 轉(zhuǎn)錄 (transcription） 指在 RNA聚合酶催化下，以 DNA為模板，NTP為原料，合成 RNA的過程。 轉(zhuǎn)錄 概述 ? DNA為模板合成 RNA的過程 ? RNA聚合酶 ?原料： ATP， UTP， CTP， GTP (NTP) ? Mg2+， Mn2+ ?合成方向： 5180?！?3180。 ?連接方式： 3180。,5180。磷酸二酯鍵 轉(zhuǎn)錄模板 ? 模板鏈 （ template strand） 也稱反 意義鏈（ antisense strand)鏈或Watson鏈，即 指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄生成 RNA的 一股DNA單 鏈。 RNA的合成 ?編碼鏈 （ coding strand） 也稱有 意義鏈 （ sense strand)或Crick鏈， 指不被轉(zhuǎn)錄的 DNA單鏈。其堿基序列除有 T無 U 外，與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA相同 。 5180。 …… GCAGTACATGTC……..3 180。 3180。 …… c g t c a t g t a c a g ……..5 180。 5180。 …… GCA
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