分子生物學(xué)第三章生物信息的傳遞上-展示頁
2025-01-22 08:02本頁面
【正文】 約是 17bp。 ?當(dāng)新生 RNA鏈達(dá)到 6～ 9個(gè)核苷酸時(shí)，能形成穩(wěn)定的酶－ DNA－ RNA三元復(fù)合物，并釋放 σ因子，轉(zhuǎn)錄進(jìn)入延伸期。 ?σ因子大大增加聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的親和力，并降低酶對(duì)非專一位點(diǎn)的親和力，使酶專一性識(shí)別模板上的啟動(dòng)子。 ?σ因子的作用是負(fù)責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，它使酶專一性識(shí)別模板上的啟動(dòng)子。 β亞基能與模板 DNA、新生 RNA鏈及核苷酸底物相結(jié)合。加上一個(gè) σ亞基后則成為聚合酶全酶 (holoenzyme) 。1 RNA聚合酶 ? RNA或 RNADNA雙鏈雜合體不能作為模板。111 RNA聚合酶 ?以 DNA序列為模板的 RNA聚合酶主要以雙鏈 DNA為模板，以 4種ＮＴＰ為活性前體，催化 RNA鏈的起始、延伸和終止， 不需任何引物 ，催化生成與DNA模板鏈互補(bǔ)的 RNA。11 ?轉(zhuǎn)錄和翻譯的速度基本相等。 ?當(dāng) RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)時(shí)， RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯鍵， RNADNA雜合物分離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解， DNA恢復(fù)成雙鏈狀態(tài)，而 RNA聚合酶和 RNA鏈都被從模板上釋放出來，這就是轉(zhuǎn)錄的終止。 隨著 RNA聚合酶的移動(dòng)， DNA雙螺旋持續(xù)解開且新生 RNA鏈的 3?末端不斷延伸，在解鏈區(qū)形成 RNADNA雜合物。一般說來，通過啟動(dòng)子的時(shí)間越短，該基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率也越高。 ?一旦 RNA聚合酶成功地合成 9個(gè)以上核苷酸并離開啟動(dòng)子區(qū)，轉(zhuǎn)錄就進(jìn)人正常的延伸階段。轉(zhuǎn)錄起始就是RNA鏈上第一個(gè)核苷酸鍵的產(chǎn)生。 ?在原核生物中，模板識(shí)別階段主要指RNA聚合酶與啟動(dòng)子 DNA雙鏈相互作用并與之相結(jié)合的過程。1 ?生物體內(nèi)共有 3種 RNA： １、信使 RNA(messenger RNA， mRNA)－ 編碼特定蛋白質(zhì)序列； 轉(zhuǎn)移 RNA(transfer RNA， tRNA)－特異 性解讀 mRNA中的遺傳信息、將其轉(zhuǎn)化成 相應(yīng)氨基酸并將其加入多肽鏈中； 核糖體 RNA(ribosomal RNA， rRNA)直 接參與核糖體中蛋白質(zhì)合成。 ? RNA分子來自 DNA。 ?貯藏在任何基因中的生物信息都必須首先被轉(zhuǎn)錄生成 RNA，才能得到表達(dá)。 ?轉(zhuǎn)錄是指拷貝出一條與 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； ?翻譯是指以新生的 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。第三章 生物信息的傳遞（上）－從 DNA到 RNA RNA的轉(zhuǎn)錄 啟動(dòng)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。 ?基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄 (transcription)和翻譯 (translation)兩個(gè)階段。 ?與 mRNA序列相同的那條 DNA鏈稱為編碼鏈 (coding strand)或稱有意義鏈 (sense strand)； ?另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo) mRNA合成的 DNA鏈稱為模板鏈 (template strand)或稱反義鏈 (antisense strand)。 ? RNA主要以單鏈形式存在于生物體內(nèi)，其高級(jí)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，它們既擔(dān)負(fù)著貯藏及轉(zhuǎn)移遺傳信息的功能，又能作為核酶直接在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮代謝功能。儲(chǔ)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(duì)的原則被轉(zhuǎn)化成為單鏈 RNA分子。 3． 1 RNA的轉(zhuǎn)錄 31 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(shí)別、轉(zhuǎn)錄起始、通過啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)錄的延伸和終止。 ?轉(zhuǎn)錄起始前，啟動(dòng)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(duì)。 ?轉(zhuǎn)錄起始后直到形成 9個(gè)核酸苷短鏈前是通過啟動(dòng)子階段，此時(shí) RNA聚合酶一直處于啟動(dòng)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。所以，通過啟動(dòng)子的時(shí)間代表一個(gè)啟動(dòng)子的強(qiáng)弱。 ? RNA聚合酶離開啟動(dòng)子，沿 DNA鏈移動(dòng)并使新生 RNA鏈不斷伸長的過程就是轉(zhuǎn)錄的延伸。 在解鏈區(qū)的后面 DNA模板與非模板鏈重新結(jié)合成為雙螺旋。 ?真核生物 RNA聚合酶需要轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子 (輔助蛋白質(zhì) )按特定順序結(jié)合于啟動(dòng)子上并形成復(fù)雜的前起始復(fù)合物。 32 轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分 32 32 轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分 32 大腸桿菌 RNA聚合酶的主要 成分與功能 ?大多數(shù)原核生物 RNA聚合酶的組成是相同的，大腸桿菌 RNA聚合酶由 2個(gè) α亞基、一個(gè) β亞基、一個(gè) β?亞基和一個(gè) ω亞基組成，稱為核心酶。 ?由 β和 β?亞基組成了聚合酶的催化中心。 ?α亞基與核心酶的組裝及啟動(dòng)子識(shí)別有關(guān)，并參與 RNA聚合酶和部分調(diào)節(jié)因子的相互作用。 ?σ因子可以極大地提高 RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子區(qū) DNA序列的親和力，同時(shí)使 RNA聚合酶與模板 DNA上非特異性位點(diǎn)的結(jié)合降低。 ?轉(zhuǎn)錄的 起始是單個(gè)核苷酸 與開鏈啟動(dòng)子－酶復(fù)合物相結(jié)合構(gòu)成新生 RNA的5?端，再以磷酸二酯鍵的形式與第二個(gè)核苷酸相結(jié)合， 起始的終止反映在 σ因子的釋放 。 ? 當(dāng)聚合酶按 5?→ 3? 方向延伸 RNA鏈時(shí)，解旋的 DNA區(qū)域也隨之移動(dòng)。自由核苷酸能被聚合酶加到新生的 RNA鏈上，并形成 DNARNA雜合體。端的 DNA不斷解旋，同時(shí)在 539。 RNA的 339。 ?真核生物中共有 3類 RNA聚合酶，它們在細(xì)胞核中的位置不同，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的基因不同。 ?真核生物線粒體和葉綠體中還存在著不同的 RNA聚合酶。 ?葉綠體 RNA聚合酶比較大，結(jié)構(gòu)上與細(xì)菌中
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