核酸的生物合成(編輯修改稿)
2025-01-25 00:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 編碼鏈 (coding strand)及有意義鏈 (sense strand)： 不作為轉(zhuǎn)錄的另一條 DNA鏈為編碼鏈，又稱有意義鏈。由于基因分布于不同的 DNA單鏈中，即某條 DNA單鏈對(duì)某個(gè)基因是模板鏈，而對(duì)另一個(gè)基因則是編碼鏈。原料： 四種磷酸核苷 NTP,DNA中的 T在 RNA合成中變?yōu)?U 合成過(guò)程 :連續(xù) ，方向： 5‘→3’ 從頭合成 ,5180。— 末端的起始核苷酸常為 GTP或 ATP一、轉(zhuǎn)錄基本特點(diǎn)一、轉(zhuǎn)錄基本特點(diǎn)l 不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄l “ 轉(zhuǎn)錄單位 ” （ transcription unit）以 操縱子 （ operon）為轉(zhuǎn)錄的功能單位 ,結(jié)構(gòu)上包括四個(gè)功能區(qū)：多順?lè)醋樱ńY(jié)構(gòu)基因區(qū)）、啟動(dòng)子、操作子、終止子和調(diào)節(jié)基因。l 原核 RNA聚合酶l 轉(zhuǎn)錄過(guò)程二、原核細(xì)胞二、原核細(xì)胞 RNA轉(zhuǎn)錄合成特點(diǎn)轉(zhuǎn)錄合成特點(diǎn)調(diào)節(jié)基因 啟動(dòng)子操縱基因 lacZ lacY lacACAPcAMP CAPcAMP復(fù)合物mRNA+?半乳糖苷酶?半乳糖苷透過(guò)酶?半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶酶forward 大腸桿菌的 RNA聚合酶 全酶由 5種亞基 α 2ββ’ ?σ 組成 ， σ 因子與其它部分的結(jié)合不是十分緊密，它易于與 β’βα 2分離，沒(méi)有 σ 、 ?亞基的酶稱為核心酶 —— 只催化鏈的延長(zhǎng)，對(duì)起始無(wú)作用。 五種亞基的功能分別為： α 亞基： 與啟動(dòng)子結(jié)合功能。 β 亞基 ：含催化部位，起催化作用，催化形 成磷酸二酯鍵。 ?亞基：在全酶中存在，功能不清楚。 β’ 亞基 ：與 DNA模板結(jié)合功能。 σ 亞基： 識(shí)別起始位點(diǎn)。 識(shí)別識(shí)別解鏈解鏈起始起始延伸延伸終止終止 1. 起始位點(diǎn)的識(shí)別 σ 識(shí)別正確的啟動(dòng)位點(diǎn)， 啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)至少由三部分組成： 35序列提供了 RNA聚合酶全酶識(shí)別的信號(hào)； 10序列是酶的緊密結(jié)合位點(diǎn)（富含 AT堿基，利于雙鏈打開）；第三部分是 RNA合成的起始點(diǎn)。3’5’+1轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)AACTGT ATATTATTGACA TATAAT5’3’－ 35序列 Sextama 框－ 10序列Pribnow框2. 轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始 加入的第一個(gè)核苷三磷酸常是 GTP或 ATP。所形成的 啟動(dòng)子、全酶和核苷三磷酸復(fù)合物稱為三元起始復(fù)合物 ，第一個(gè)核苷三磷酸一旦摻入到轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)， σ 亞基就會(huì)被釋放脫離核心酶。35 10 pppG或 pppA5‘5‘3‘3‘模板鏈E? 以 NTP為原料和能量 ,DNA模板鏈為模板， 靠核心酶的催化， 核苷酸間通過(guò) 3180。,5180。磷酸二酯鍵成核糖核酸鏈 (RNA)4. 轉(zhuǎn)錄終止 轉(zhuǎn) 錄終止信號(hào)有兩種情況 弱終止子： 依賴 ρ 因子（終止因子， terminators） 的終止 NusA蛋白識(shí)別 DNA鏈上的終止信號(hào)，在 ρ 因子幫助終止。 強(qiáng)終止子： （ 1 ）在終止點(diǎn)之前具有一段富含 GC的回文區(qū)域。（ 2）富含 GC的區(qū)域之后是一連串的 dA堿基序列，它們轉(zhuǎn)錄的 RNA鏈的末端為一連串 U（連續(xù) 6個(gè)） 。三、真核生物的轉(zhuǎn)錄作用酶類 分布 產(chǎn)物 活性 分子量(KDa)反應(yīng)條件ⅠⅡⅢ核仁核質(zhì)核質(zhì)rRNA（ 、18S、 28S）mRNAtRNA、 5SrRNA50～ 70％20～ 40％10％500～ 700～ 700低離子強(qiáng)度要求 Mg2+或 Mn2+高離子強(qiáng)度高 Mn2+濃度 RNA聚合酶2. 轉(zhuǎn)錄 真核 RNA轉(zhuǎn)錄基本過(guò)程與原核類似，但其產(chǎn)生的 mRNA為 “單順?lè)醋?” ，只編碼一條肽鏈。四、轉(zhuǎn)錄過(guò)程的選擇性抑制劑 放線菌素 D 利福平 α －鵝膏蕈堿原核 抑制 抑制 不抑制真核 抑制 不抑制 抑制 RNA聚合酶 Ⅱ五、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的五、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的 “加工加工 ”（成熟過(guò)程）（成熟過(guò)程） 在細(xì)胞內(nèi)，由 RNA聚合酶合成的原初轉(zhuǎn)錄物（ primary transcript）往往需要一系列的變化，包括鏈的裂解、 5?和 3?末端的切除和特殊結(jié)構(gòu)的形成、核苷的修飾、以及拼接和編輯等過(guò)程，才轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓?RNA分子。此過(guò)程總稱為 RNA的成熟 或稱為 RNA的轉(zhuǎn)錄后加工。 原核生物 的 mRNA轉(zhuǎn)錄后一般不需要加工，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)即進(jìn)行翻譯（半壽期短）。rRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工tRNA前體的加工真核 mRNA前體的加工 lrRNA前體的加工lr RNA基因之間以縱向串聯(lián)的方式重復(fù)排列。
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