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正文內(nèi)容

生物化學(xué)生物信息的傳遞上從dna到rna-文庫吧資料

2025-01-22 13:17本頁面
  

【正文】 終止子(terminator) 5? ? RNA聚合酶 ? 5? ? 3? 5? ? 3? 5? 5? 3? ? 離開 二、真核生物的 RNApol 三種 RNApol: 根據(jù)對 α 鵝膏蕈堿的敏感性不同而分類 RNApolⅠ 最不敏感 (動、植、昆) RNApol Ⅱ 最敏感 RNApol Ⅲ 不同種類的敏感性不同 位置和轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNApolⅠ 核仁 活性所占比例最大 轉(zhuǎn)錄 rRNA( 、 18S、 28S) RNApolⅡ 核質(zhì) 主要負(fù)責(zé) hnRNA、 snRNA 的轉(zhuǎn)錄 hnRNA( mRNA 前體,核不均一 RNA heterogeneous nuclear RNA) snRNA(核內(nèi)小分子 RNA small nulear RNA) RNApol Ⅲ 核質(zhì) 負(fù)責(zé) tRNA、 5S rRNA、 Alu序列和 部分 snRNA ? 目前在線粒體和葉綠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)少數(shù) RNApol(活性較低) 真核生物 線粒體和葉綠體 中還存在著不同的 RNA聚合酶。 ? 隨著聚合酶在模板上的運(yùn)動,靠近 3′端的 DNA不斷解旋,同時在 5′端重新形成 DNA雙鏈,將 RNA鏈擠出 DNARNA雜合體。 ? 聚合酶可以橫跨約 40個堿基對,而解旋的 DNA區(qū)域大約是 17個堿基對。ασ起始因子 RNA聚合酶全酶及核心酶電泳圖譜 (1) 全酶( Holo Enzyme) ? 用于轉(zhuǎn)錄的起始 ? 依靠空間結(jié)構(gòu)與 DNA模板結(jié)合 (σ與核心酶結(jié)合后 引起的構(gòu)象變化 ) ? 專一性地與 DNA序列 (啟動子 )結(jié)合 ? 結(jié)合常數(shù): 1014/ mol ? 半衰期:數(shù)小時 ( 107/ mol 1秒以下) ? 轉(zhuǎn)錄效率低,速度緩慢( σ的結(jié)合 ) ( 2) 核心酶 ( Core Enzyme) ? 作用于轉(zhuǎn)錄的延伸過程(終止) ? 依靠靜電引力 與 DNA模板結(jié)合 (蛋白質(zhì)中堿性 基團(tuán)與 DNA的磷酸根之 間) ? 非專一性的結(jié)合(與 DNA的序列無關(guān)) ? 結(jié)合常數(shù): 1011/ mol ? 半衰期: 60秒 此外,新發(fā)現(xiàn)的一種 ω亞基的功能尚不清楚。 不需要任何引物 RNA或 RNADNA雙鏈雜合體不能作為模板 雙鏈 DNA為模板 4種核苷三磷酸作為活性前體 Mg2+ /Mn2+為輔助因子 一、原核生物的 RNA polymerase (E. coli) 全酶 (Holo Enzyme)和核心酶 (Core Enzyme) + σ β β′ α α Core Enzyme β α α β′ σ Holo Enzyme 原核生物的 RNA聚合酶 (DDRP) E. coli的 RNA聚合酶是由四種亞基組成的五聚體( ?2 ? ?? ?) αββ 39。 轉(zhuǎn)錄和翻譯的速度基本相等, 37℃ 時,轉(zhuǎn)錄生成 mRNA的速度每秒鐘合成 14個密碼子,而蛋白質(zhì)合成的速度大約是每秒鐘 15個氨基酸。 5180。 轉(zhuǎn)錄的延伸 RNA聚合酶離開啟動子,沿DNA鏈移動并使新生 RNA鏈不斷伸長的過程 在 37℃ 時,大腸桿菌 RNA聚合酶完成該反應(yīng)的速度為每秒 40個核苷酸。 所以,通過啟動子的時間代表一個啟動子的強(qiáng)弱。 在原核生物中 通過啟動子階段 轉(zhuǎn)錄起始后直到形成 9個核苷酸短鏈 此時 RNA聚合酶一直處于啟動子區(qū),新生的 RNA鏈與 DNA模板鏈的結(jié)合不夠牢固,很容易從 DNA鏈上掉下來并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重新開始。 轉(zhuǎn)錄起始前,啟動子附近的 DNA雙鍵分開形成轉(zhuǎn)錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板 DNA的堿基配對。 ( 2)非依賴 ? 因子 的轉(zhuǎn)錄終止 ——終止子特點(diǎn)是 RNA產(chǎn)物具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)(莖 環(huán)結(jié)構(gòu))和一段富含 polyU片段。酶 DNARNA形成 轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。 真核生物 轉(zhuǎn)錄起始也需要 RNApol對起始區(qū) 上游 DNA序列做辨認(rèn)和結(jié)合,并生成起始復(fù)合物, 但其上游 DNA序列(統(tǒng)稱為順式作用元件)不象 原核生物那樣典型。 5‘ 339。 啟動序列(原核) 啟動子(真核) —— 順式作用元件 TGTTGACA TATAAT 339。該 區(qū)具高度保守性,并易解鏈。 (箭頭表示轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物生成方向) RNA的轉(zhuǎn)錄 ? 轉(zhuǎn)錄的基本過程 無論是原核還是真核細(xì)胞,轉(zhuǎn)錄的基本過程都包括 :模板識別 、 轉(zhuǎn)錄起始 、 通過啟動子 及 轉(zhuǎn)錄的延伸和終止 。 5180。(書寫) ? 基因轉(zhuǎn)錄方式為不對稱轉(zhuǎn)錄 (一條單鏈 DNA 為模板 ,RNA 聚合酶的結(jié)合 ) 參 與 轉(zhuǎn) 錄 的 物 質(zhì): 原料 : 4種 NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP ) 模板 : DNA 酶 : RNA聚合酶 其他蛋白質(zhì)因子 不對稱轉(zhuǎn)錄 兩層含義: ( 1)在 DNA雙鏈分子上,僅一股鏈可轉(zhuǎn)錄 ( 2)模板鏈非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上 模 板 為結(jié)構(gòu)基因 (有義鏈、編碼連) 為反義鏈(模板鏈) 不對稱轉(zhuǎn)錄 3180。 ? 是基因表達(dá)的第一步,也是最關(guān)鍵的一步。 ? 生物體內(nèi)共有 3種 信使 RNA(messenger RNA, mRNA) 轉(zhuǎn)移 RNA(transfer RNA, tRNA) 核糖體 RNA(ribosomal RNA, rRNA) 轉(zhuǎn)錄 (transcription):是指以 DNA為模板,在依賴于 DNA的 RNA聚和酶催化下,以 4中 rNTP( ATP、 CTP、 GTP和 UTP)為原料,合成 RNA 的過程。 DNA RNA Protein 轉(zhuǎn) 錄 翻 譯 ATGC ? RNA分子 來自 DNA。第三章 生物信息的傳遞(上)-從 DNA到 RNA ? RNA的轉(zhuǎn)錄 ? 啟動子與轉(zhuǎn)錄起始 ? 原核生物與真核生物 mRNA的特征比較 ? 終止與抗終止 ? 內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾 ? DNA序列是 遺傳信息的貯存者, 它通過自主復(fù)制得到永存,并通過 轉(zhuǎn)錄 生成信使RNA、 翻譯 生成蛋白質(zhì)的過程來控制生命現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)錄 (transcription) 基因表達(dá) 翻譯 (translation) 拷貝出一條與 DNA鏈序列完全相同 (U替換 T)的 RNA單鏈的過程,是基因表達(dá)的核心步驟; 以新生的 mRNA為模板,把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼子翻譯成氨基酸序列、合成多肽鏈的過程,是基因表達(dá)的最終目的。儲存于 DNA雙鏈中的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄酶促反應(yīng)按照 堿基互補(bǔ)配對 的原則被轉(zhuǎn)化成為 單鏈RNA分子 。 轉(zhuǎn)錄 ( transcription ) —— 生物體以 DNA為模板合成 RNA的過程 轉(zhuǎn)錄 RNA DNA 在有些病毒中, RNA也可以指導(dǎo)合成 RNA。 ? 以 Double Strand DNA中的一條單鏈作為轉(zhuǎn)錄模板 (雜交實(shí)驗(yàn)所證實(shí) ) T C G A G T A C A G C T C A T G C G A G U A C RNA聚合酶 有意義鏈 反意義鏈 RNA PPi 5’ 5’ 3’ GTP UTP CTP ATP UTP RNA在 DNA模板上的生物合成 3’ 3’ 5’ 轉(zhuǎn) 錄 過 程 ? 有義鏈 (sense strand) [又稱編碼鏈 coding strand]: 指不作模板的 DNA單鏈 ? 反義鏈 (antisense strand) [又稱模板鏈 template srand] : 指作為模板進(jìn)行 RNA轉(zhuǎn)錄的鏈 (60年代以前的表示方法與此相反 ) 沒有 A= U G= C 的規(guī)律 ? 在依賴 DNA的 RNA聚合酶作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 ? A= U、 C≡ G 合成 RNA分子 ? 轉(zhuǎn)錄合成 RNA鏈的方向?yàn)?5′→3′ , 模板單鏈 DNA的極性 方向?yàn)?3′→ 5′, 而非模板單鏈的極性方向與 RNA鏈相 同,均為 5′→3′ 。 3180。 5180。 RNA 的轉(zhuǎn)錄包括 promotion. elongation. terminaton 三過程 ? 從啟動子 (promoter)到終止子 (terminator)稱為轉(zhuǎn)錄單 位 (transcription unit) (轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn) ) ? 原核生物的轉(zhuǎn)錄單位多為 polycistron in operon,真 核生物中的 轉(zhuǎn)錄單位多為 monocistron, No operon ? 轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)即轉(zhuǎn)錄原點(diǎn)記為+ 1,其上游記為負(fù)值,下游 記為正值 upstream start point downstream - 10 + 1 + 10 轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn) 兩個相關(guān)概念 : * 操縱元 (operon): 是原核生物基因 表達(dá)調(diào)控的一個 完整單元,其中 包括結(jié)構(gòu)基因、 調(diào)節(jié)基因、操縱 子和啟動子 i p o z y a No lac mRNA Absence of lactose Active i p o z y a ?Galactosidase Permease Transacetylase Presence of lactose Inactive 酶與模板的辯認(rèn)結(jié)合
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