基因的轉(zhuǎn)錄和調(diào)節(jié)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-25 22:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 tion plex。 轉(zhuǎn)錄過程中只有 RNA聚合酶覆蓋區(qū)域 DNA才解開雙鏈，形成松散結(jié)構(gòu)， 而當 RNA聚合酶前移時，原來位置 DNA單鏈重新形成雙鏈螺旋，這和復制過程的復制叉不同。 新合成的 RNA鏈 3’端依附在轉(zhuǎn)錄空泡上用于同下一個核苷酸的連接，其 5’端由于 DNA雙鏈重新結(jié)合而離開模板伸展在空泡之外，形成電鏡下觀察到的羽毛狀轉(zhuǎn)錄圖形。 基因的轉(zhuǎn)錄過程 (三 )原核生物的轉(zhuǎn)錄終止有兩種不同方式 當核心酶沿模板 3’一 5’方向移行至 DNA鏈的終止部位時，識別模板上特殊結(jié)構(gòu)后便停頓下來不再移動，同時轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA鏈從轉(zhuǎn)錄復合物上釋放出來，即轉(zhuǎn)錄終止。原核細胞和真核細胞轉(zhuǎn)錄終止機制和方式并不相同，這里主要探討原核生物的轉(zhuǎn)錄終止。原核生物的轉(zhuǎn)錄終止分為 兩大類，依賴 ρ因子 , Rho factor的轉(zhuǎn)錄終止和不依賴 ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止。 1．依賴 ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止 ρ因子是由 6個相同亞基組成的六聚體蛋白，它具有兩大生物活性：①解螺旋酶活性；②依賴 RNA的 ATP酶活性。 一般認為， ρ因子能對含有 Poly C的 RNA有較強的親和力，轉(zhuǎn)錄終止階段新合成 RNA鏈出現(xiàn)富集的Poly C序列， ρ因子與其結(jié)合后能向 RNA聚合酶方向移動，移動需要的能量來自于 ATP酶水解 ATP提供。 p因子接觸 RNA聚合酶后，二者的構(gòu)象發(fā)生改變，并利用其解螺旋酶活性拆離 DNARNA雜化雙鏈 , 從而使轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物從轉(zhuǎn)錄復合物中完全釋放出來，轉(zhuǎn)錄終止。 ρ因子參與轉(zhuǎn)錄終止過程 2．非依賴 ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止 此種轉(zhuǎn)錄終止不需要蛋白因子參與，而是利用新合成的 RNA鏈自身的某些特殊結(jié)構(gòu)來終止轉(zhuǎn)錄。在 DNA模板鏈接近轉(zhuǎn)錄終止的區(qū)域內(nèi)有較密集的 A T配對區(qū)和自身互補序列，這樣使轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA的 3’端常有若干個連續(xù)的 U序列和自身互補序列形成的 莖環(huán)， stemloop結(jié)構(gòu)或發(fā)夾結(jié)構(gòu)， hairpin structure。 這兩種結(jié)構(gòu)是阻止轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進行的關(guān)鍵，其原因可能在于， 發(fā)夾結(jié)構(gòu)形成可能改變了 RNA聚合酶構(gòu)象，導致了酶 模板結(jié)合方式的改變， RNA聚合酶則不再向下移動， 同時連續(xù)的 U序列也能促進 RNA聚合酶從模板上脫落下來。 RNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄終止 真核細胞轉(zhuǎn)錄終止方式與原核細胞不同，而是與轉(zhuǎn)錄后的修飾密切相關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)， 在模板鏈讀碼框架的 3’端之后，常有一組共同序列 AATAAA，再下游還有相當多的 GT序列，這些序列稱為轉(zhuǎn)錄終止的修飾點。 當轉(zhuǎn)錄越過修飾點后， mRNA在修飾點處被切斷，隨即加入 polyA尾巴和 5180。帽子結(jié)構(gòu)，并被釋放出來。越過修飾點后 RNA雖然能繼續(xù)轉(zhuǎn)錄，但很快被降解。 三、初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后加工才具有活性 絕大多數(shù)原核生物轉(zhuǎn)錄和翻譯是同步進行的，在轉(zhuǎn)錄生成 mRNA的同時，核蛋白體即附著在 mRNA上并以其為模板進行蛋白質(zhì)的合成，因此原核細胞的RNA并無特殊的轉(zhuǎn)錄后加工過程。 真核生物轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分開的，剛轉(zhuǎn)錄出來的 RNA是分子很大的前體，需經(jīng)轉(zhuǎn)錄后的加工過程才能轉(zhuǎn)變成成熟的 RNA。 (一 )hnRNA進行首尾修飾和內(nèi)含子剪接后轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓?mRNA 真核細胞 mRNA前體稱為 不均一核 RNA， hnRNA，它在細胞核內(nèi)合成，必需經(jīng)過一系列加工修飾過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒?mRNA，主要加工修飾包括以下幾個方面 1． 5末端加上“帽子”結(jié)構(gòu) 在鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶催化下，在真核生物 hnRNA的 5末端加上一分子鳥苷酸殘基。然后對該殘基進行甲基化修飾，使其成為 7甲基鳥苷酸，該結(jié)構(gòu)稱為“帽子”。其功能是 ①增加 mRNA穩(wěn)定性，保護 mRNA免遭 5180。核酸外切酶的攻擊而被降解。②與蛋白質(zhì)生物合成起始有關(guān)。 它是 mRNA作為翻譯起始的必要的結(jié)構(gòu)，可以幫助核蛋白體識別翻譯起始部位。原核生物 mRNA沒有“帽子”結(jié)構(gòu)。 2．在 3末端加上尾結(jié)構(gòu) 大多數(shù)真核 mRNA都有 3’端多聚 A尾巴，多聚 A尾巴大約為 200bp，它不是由 DNA編碼的，而是轉(zhuǎn)錄后在核內(nèi)加上去的。 在多聚腺苷酸聚合酶的催化下，以ATP為底物，在 hnRNA的 3’末端加上一段多聚腺苷酸，Poly A，該結(jié)構(gòu)稱為“尾”。 目前認為， polyA尾巴可能與 mRNA從細胞核轉(zhuǎn)送到細胞質(zhì)有關(guān)。還有人認為這種結(jié)構(gòu)對真核 mRNA的翻譯效率具有某種作用，并能穩(wěn)定 mRNA結(jié)構(gòu)，保持一定的生物半衰期。 卵清蛋白基因轉(zhuǎn)錄及加工過程 3． hnRNA鏈的剪接 真核生物基因往往是斷裂基因，即編碼一個蛋白質(zhì)分子的核苷酸序列被多個插人片斷，內(nèi)含子，intron所隔開。在轉(zhuǎn)錄時，外顯子及內(nèi)含子均轉(zhuǎn)錄到hnRNA中， 但在細胞核中 hnRNA首先在核酸內(nèi)切酶，endonuclease作用下剪切掉內(nèi)含子，然后在連接酶，1igase作用下，將外顯子， extron各部分連接起來，而變?yōu)槌墒斓?mRNA，這就是剪接作用。 經(jīng)過剪接作用后 mRNA成熟并從核內(nèi)轉(zhuǎn)移至胞質(zhì)。原核生物結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的編碼序列，不需要剪接。 (三 )核酶參與了 rRNA轉(zhuǎn)錄后加工 真核生物 rRNA前體比原核生物大，哺乳動物的初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為 45S，低等真核生物的 rRNA前體為 38S。大多數(shù)真核生物
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1