藥學(xué)第15章轉(zhuǎn)錄與基因表達調(diào)控(已修改)
2025-06-07 18:20 本頁面
【正文】 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 轉(zhuǎn)錄與基因表達調(diào)控 Transcription and gene expression amp。 regulation 第 十五 章 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 轉(zhuǎn)錄 (transcription) 生物體以 DNA為模板合成 RNA的過程 。 轉(zhuǎn)錄 RNA DNA 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別 A U ， T A ， G CA T ， G C配對mRN A ， tRN A ， r RN A子代雙鏈 DN A（ 半保留復(fù)制）產(chǎn)物RN A 聚合酶（ RN A pol ）DN A 聚合酶酶NTPdNTP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， ，， ，（）酶2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì) 原料 : NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板 : DNA 酶 : RNA聚合酶 (RNA polymerase, RNApol) 其他蛋白質(zhì)因子 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 第一節(jié) RNA的生物合成（轉(zhuǎn)錄） （一） 轉(zhuǎn)錄模板 （二） RNA聚合酶 （三）酶與模板辨認結(jié)合 （四） 原核生物轉(zhuǎn)錄過程 （五）真核生物轉(zhuǎn)錄過程 （六） 真核生物轉(zhuǎn)錄后的修飾 （七） RNA的復(fù)制 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 （一）轉(zhuǎn)錄模板 ?DNA分子上轉(zhuǎn)錄出 RNA的區(qū)段 ， 稱為 結(jié)構(gòu)基因(structural gene)。 ?DNA雙鏈中按堿基配對規(guī)律能指引轉(zhuǎn)錄生成 RNA的一股單鏈 ， 稱為 模板鏈 (template strand)， 也稱作 有意義鏈 或 Watson鏈 。 相對的另一股單鏈?zhǔn)?編碼鏈 (coding strand)， 也稱為 反義鏈 或 Crick鏈 。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 5′GCAGTACATGTC 3′ 3′ c g t g a t g t a c a g 5′ 5′GCAGUACAUGUC 3′ NAla Val His Val C 編碼鏈 模板鏈 mRNA 蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄 翻譯 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 5? 3? 3? 5? 模板鏈 編碼鏈 編碼鏈 模板鏈 結(jié)構(gòu)基因 轉(zhuǎn)錄方向 轉(zhuǎn)錄方向 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 不對稱轉(zhuǎn)錄 (asymmetric transcription) ? 在 DNA分子雙鏈上某一區(qū)段，一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄，另一股鏈不轉(zhuǎn)錄 ； ? 模板鏈并非永遠在同一條單鏈上。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 （二） RNA聚合酶 原核生物的 RNA聚合酶 ? 36512 決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄? 150618 催化功能?? 155613 結(jié)合 D NA 模板? 70263 辨認起始點亞 基 分 子 量 功 能2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme) ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 RNA聚合酶全酶在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的結(jié)合 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 真核生物的 RNA聚合酶 種類 Ⅰ Ⅱ Ⅲ對鵝膏蕈堿的反應(yīng)45S rRNA hnR NA 5S rRNAtRN AsnRNA耐受 極敏感 中度敏感轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 （三）模板上酶的辨認、結(jié)合 原核生物一個轉(zhuǎn)錄區(qū)段可視為一個轉(zhuǎn)錄單位 ， 稱為 操縱子 (operon)， 包括若干個 結(jié)構(gòu)基因及其上游 (upstream)的 調(diào)控序列 。 5?3? 3?5? 結(jié)構(gòu)基因 調(diào)控序列 RNApol RNA聚合酶結(jié)合模板 DNA的部位，稱為 啟動子 (promoter)。 RNA聚合酶保護法 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 開始轉(zhuǎn)錄 T T G A C A A A C T G T 35 區(qū) (Pribnow box) T A T A A T Pu A T A T T A Py 10 區(qū) 1 30 50 10 10 40 20 5 ? 3 ? 3 ? 5 ? 原核生物啟動子保守序列 RNApol辨認位點 (recognition site) 5? 5? RNA聚合酶保護區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 3? 3? 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 TATA盒 CAAT盒 GC盒 增強子 順式作用元件 結(jié)構(gòu)基因 GCGCCAATTATA 轉(zhuǎn)錄起始 真核生物啟動子保守序列 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 轉(zhuǎn)錄起始 ? 轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個問題： ① RNA聚合酶必須準(zhǔn)確地結(jié)合在轉(zhuǎn)錄模板的起始區(qū)域。 ② DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。 （四）原核生物的轉(zhuǎn)錄過程 ② DNA雙鏈解開 ① RNA聚合酶全酶 (?2????)與模板結(jié)合 ③ 在 RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物 RNApol (?2????) DNA pppGpN OH 3? ?轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物 : 5?pppG OH + NTP ? 5?pppGpN OH 3? + ppi ?轉(zhuǎn)錄起始過程 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 轉(zhuǎn)錄延長 ① ?亞基脫落， RNA–pol聚合酶核心酶變構(gòu)，與模板結(jié)合松弛，沿著 DNA模板前移； ② 在 核心酶 作用下，
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