【正文】 不同生物的復(fù)制體系 功能 λ SV40/人 酵母 起始蛋白 DnaA O T抗原 ORC 解旋酶 DnaB DnaB T抗原 MCM 裝配因子 DnaC P T抗原？ Cdc6 引發(fā)酶 DnaG DnaG Polα引發(fā)酶 Polα引發(fā)酶 聚合酶 PolⅢ 的 α亞基 Polδ Polδ,Polε 校正 PolⅢ 的 ε亞基 Polδ Polδ,Polε 滑動鉗 PolⅢ 的 ?亞基 PCNA PCNA 滑動鉗裝配器 ? 復(fù)合體 RFC RFC 單鏈結(jié)合蛋白 SSB RFA RFA 1）半保留復(fù)制方式 2） 半不連續(xù)復(fù)制 3） DNA 螺旋酶 , SSBP 4） RNA 引物 1） 復(fù)制起點(diǎn)（單、多） 2）復(fù)制子（大小、多少） 3）復(fù)制叉移動的速度 4）岡崎片段的大小 5）端粒和端粒酶 6） DNA聚合酶 相同點(diǎn)： 不同點(diǎn)： 原核生物和真核生物 DNA復(fù)制的比較 復(fù)制子的大小 : 酵母 平均 40 kb 脯乳動物 平均 100 kb 原核生物 1000 kb 岡崎片段 原核生物 10002023 nt 真核生物 100200 nt 復(fù)制速度 原核生物 50,000bp/min (750/sec) 真核生物 3,000bp/min (50/sec) DNA聚合酶 真核生物 五種， α、 β、 γ、 δ和 ε 原核生物 三種 ， polⅠ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 引物酶作用特點(diǎn) 真核細(xì)胞 DNA引物酶和 polα緊密偶聯(lián)， 原核細(xì)胞 引發(fā)酶和解旋酶偶聯(lián)，形成復(fù)制體的一部分。 RNA合成的基本特征 ： ? 5’ →3 ’ 方向； ? 底物三磷酸核苷酸（ NTP） ? 不對稱轉(zhuǎn)錄，以單鏈 DNA為模板。 ? 不需要引物，合成是連續(xù)的。 ? 對一個基因組來說，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基因，且每個基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對獨(dú)立的控制。 大腸桿菌 RNA聚合酶的 組成 β α σ ω α β ’圖 1 2 5 E . c o l i R N A 聚合酶的亞基組成 真核生物的 RNA聚合酶 種類 分布 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 相對活性 對 α鵝膏蕈堿的敏感性分類 RNA polⅠ 核仁 28S,18S, rRNAs 5070％ 不敏感 RNA polⅡ 核質(zhì) hnRNA，SnRNA 2040％ 敏感 RNA pol Ⅲ 核質(zhì) tRNA， 5S rRNA，SnRNA 10％ 種特異性 典型原核生物啟動子的結(jié)構(gòu) 35 10 轉(zhuǎn)錄起點(diǎn) TTGACA 1619bp TATAAT 59bp 原核生物啟動子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 真核生物 RNA pol 啟動子 － 170 － 160 － 150 － 140 － 130 － 120 － 110……….. － 60 － 50 － 40 － 30 － 20 － 10 ＋ 1 ＋ 10 ＋ 20 上游控制區(qū) 核心啟動子 基因內(nèi)啟動子 起始位點(diǎn) b o x A b o x C 基因內(nèi)啟動子 b o x A b o x B 基因外啟動子 O CT PS E T A T A 圖 1 2 2 3 真核 RN A Po l Ⅲ 的 基因內(nèi)啟動子和基因外啟動子 I 型： II 型 III型 ? 原核生物轉(zhuǎn)錄初始的 tRNA和 rRNA都不是最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 因為： (1) 5’端都是單磷酸，而原始的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 5’三磷酸； (2) 分子比初始轉(zhuǎn)錄物?。? (3) tRNA含有特殊的堿基，這些堿基只有通過一些化學(xué)修飾才可以得到。 真核 mRNA的加工和成熟 ? 5’加帽 ? 3’加尾 ?特殊堿基的修飾 ?內(nèi)含子的切除 第五章 轉(zhuǎn)錄 ? 轉(zhuǎn)錄（ transcription）： 以 DNA為模板合成RNA的過程。 ? 轉(zhuǎn)錄所需的酶叫做依賴 DNA的 RNA聚合酶 。 ? 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生初級轉(zhuǎn)錄物為 RNA前體 （ RNA precursor），必須經(jīng)過加工過程變?yōu)槌墒斓腞NA。 ? 模板鏈 , 無意義鏈： 在 DNA的兩條多苷酸鏈中只有其中一條鏈作為模板。 ? 編碼鏈 ， 有意義鏈 : DNA雙鏈中另一條不做為模板的鏈； ? 不對稱轉(zhuǎn)錄： RNA的轉(zhuǎn)錄合成是以 DNA的一條鏈為模板而進(jìn)行的。 ? 第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄酶 ? 第二節(jié) 啟動子 ? 第三節(jié) 終止子 ? 第四節(jié) 轉(zhuǎn)錄的機(jī)制 ? 第五節(jié) 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的后加工 ? 第六節(jié) RNA的剪接 第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄酶 1 原核生物的 RNA聚合酶 2 真核生物的 RNA聚合酶 RNA合成的基本特征 ： ? 5’ →3 ’ 方向； ? 底物三磷酸核苷酸（ NTP） ? 不對稱轉(zhuǎn)錄，以單鏈 DNA為模板。 ? 不需要引物，合成是連續(xù)的。 ? 對一個基因組來說，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基因，且每個基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對獨(dú)立的控制。 1 原核生物的 RNA聚合酶 （ RNA polynerase） RNA pol與 DNA pol作用的相同點(diǎn) ： DNA模板， Mg2＋ ， 4種三磷酸核苷。 ? 不同點(diǎn) ： （ 1） RNA pol沒有任何校對功能； （ 2）能起始新的 RNA鏈。 組成 ? 大腸桿菌 RNA聚合酶由多亞基組成， α2ββ’ ωσ稱為全酶 , 480 KDa ? ?亞基與全酶結(jié)合疏松，很容易與全酶分離。 β α σ ω α β ’圖 1 2 5 E . c o l i R N A 聚合酶的亞基組成 各亞基的功能 ? β亞基： 由 rpoB編碼 ， 結(jié)合底物 （ NTP及新生 RNA鏈 ） ， 進(jìn)行聚合作用 。 ? β′ 亞基： 由 rpoC編碼 ， 可能與模板結(jié)合 。 ? α亞基： 由 rpoA編碼 ， 可能參與全酶的組裝及全酶識別啟動子 ， 還參與 RNA聚合酶與一些調(diào)控因子間的作用 。 ? ω 亞基： 約 10KD,作為核心酶 ， 具體功能不清楚 。 ? σ亞基 /?因子 ：使全酶識別啟動子并與之結(jié)合 ， 也看作一種 輔助因子 。 σ亞基 /因子 ?σ因子在 RNA聚合酶識別啟動子的過程中起關(guān)鍵作用， σ因子可重復(fù)使用。 ? 不同的 ?因子可識別不同的啟動子 ?因子更替的現(xiàn)象 ? 在細(xì)菌受到外界環(huán)境的急劇影響時，會改變所表達(dá)的基因，產(chǎn)生 ?因子更替的現(xiàn)象 。 ? 如環(huán)境溫度升高時，大腸桿菌會開啟 rpoH基因的表達(dá)， 其產(chǎn)物 ?32能識別熱激基因的啟動子，而正常狀態(tài)下表達(dá)的基因會關(guān)閉或表達(dá)水平下降。 ? 芽孢菌生活周期過程中生活方式的改變也是通過 ?因子的更替完成的。 第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄酶 1 原核生物的 RNA聚合酶 2 真核生物的 RNA聚合酶 2 真核生物的 RNA聚合酶 種類 分布 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 相對活性 對 α鵝膏蕈堿的敏感性分類 RNA polⅠ 核仁 28S,18S, rRNAs 5070％ 不敏感 RNA polⅡ 核質(zhì) hnRNA，SnRNA 2040％ 敏感 RNA pol Ⅲ 核質(zhì) tRNA， 5S rRNA，SnRNA 10％ 種特異性 某些常用的轉(zhuǎn)錄抑制劑 抑制劑 靶酶 抑制作用 利福霉素 細(xì)菌的全酶 與 β亞基結(jié)合，阻止起始 鏈霉溶菌素 細(xì)菌的核心酶 與 β亞基結(jié)合，阻止延長 放線菌素 D 真核 RNA聚合酶Ⅰ 與 DNA結(jié)合，并阻止延長 α鵝膏蕈堿 真核 RNA聚合酶Ⅱ 與 RNA聚合酶Ⅱ 結(jié)合 真核 RNA聚合酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1）大分子蛋白質(zhì)， 500KDa或更多； 2) 分子量 500KDa, 含兩個大亞基和 7~12 個小亞基。 RNApolⅡ ： 3) 大亞基中有 羧端功能區(qū) (carboxy terminal domain CTD) CTD中含一保守氨基酸序列的多個重復(fù) Tyr－ Ser－ Pro－ Thr－ Ser－ Pro－ Ser C 端重復(fù)七肽 不同生物中重復(fù)數(shù)目不一樣（酶活性） CTD： ? 參與轉(zhuǎn)錄起始 ? 真核 RNA pol獨(dú)有 。 ? CTD參與轉(zhuǎn)錄 → Ⅱ B → Ⅱ A → 使 RNApol易于離開啟動子進(jìn)入延伸過程（ 10倍） 線粒體和葉綠體的 RNA pol ?RNA pol較小，更類似于細(xì)菌的 RNA pol。 ?RNA pol轉(zhuǎn)錄控制也很簡單，只轉(zhuǎn)錄少數(shù)幾個基因 。 ? 第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄酶 ? 第二節(jié) 啟動子 ? 第三節(jié) 終止子 ? 第四節(jié) 轉(zhuǎn)錄的機(jī)制 ? 第五節(jié) 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的后加工 ? 第六節(jié) RNA的剪接 1 原核生物的啟動子 2 真核生物的啟動子 第二節(jié) 啟動子 1 原核生物的啟動子 啟動子（ promoter） ： DNA分子與 RNA聚合酶特異結(jié)合的部位，也就是轉(zhuǎn)錄開始的部位。 ? 不同啟動子對