11RNA的生物合成一、转录-RNA的生物合成.pptx

二、RNA的生物合成（一）模板和酶1.转录模板1.RNA聚合酶RNA聚合酶催化底物合成时形成磷酸二酯键。合成的方向是5’→3’：即RNA聚合酶是沿着模板链的3’→5’方向移动。RNA聚合酶需要的条件：（1）模板双链DNA或单链DNA均可作模板；（2）活化的底物需要4种三磷酸的核苷酸ATP、GTP、UTP及CTP为反应底物；（3）二价金属离子主要是Mg2+和Mn2+。（1）原核生物的RNA聚合酶各亚基的作用（2）真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶含有两个核苷酸结合位点酶与模板的辨认结合原核生物的启动子RNApoⅠ与–35区辨认结合后酶向下游移动到达–10区酶已跨入了转录起始点形成相对稳定的酶–DNA复合物就可以开始转录。存在两个共同的顺序：-25区有TATA盒又称为Hogness盒基本上都由A、T碱基所组成其功能与聚合酶的定位有关DNA双链在此解开并决定转录的起始位点。-75区有CAAT盒其一致的序列为GGTCAATCTCAAT盒与转录的起始频率有关。除启动子外真核生物基因组中还有一个称为增强子（enhancer）的序列它能极大地促进启动子的转录活性。①能在很远距离（大于几kb）对启动子产生影响；②无论位于启动子上游或下游都能发挥作用。（二）以DNA为模板合成RNA的过程（1）转录起始（2）转录延长RNA聚合酶没有核酸外切酶活性不能对进入RNA链的核苷酸进行校正所以转录的错误频率是每104或105中有1个错误是DNA复制中错误的105倍。这种准确性虽较DNA复制低但由于RNA转录产物很多极少数有缺陷的转录产物不会产生有害的影响。（3）转录终止其一：是富含GC转录产物极易形成二重对称性结构；其二：是紧接GC之后有一串A（大约6个）。因此按此模板转录出来的RNA以几个U残基而结束极易自身互补形成发夹状结构。该结构可使RNA聚合酶减慢移动或暂停RNA的合成。2.真核生物的转录（2）转录终止转录示意图（1）（三）以RNA为模板合成RNA的过程（四）RNA的转录后加工在一些病毒中存在基因重叠的现象。真核生物许多基因是不连续的或称断列基因（splitgene）即一个完整的基因被一个或多个插入的片段所间隔。这些插入片段可有几百乃至上千个碱基它们不编码任何蛋白质分子或成熟的RNA。把这些插入而不编码的序列称为内含子（intron）而把被间隔的编码蛋白质的基因部分称为外显子（extron）。DNA的转录所转录的基因信息包括内含子和外显子部分。因而转录出来的所有RNA都必须经过加工除去其中的内含子并经复杂的修饰才能成为成熟的各种RNA如其中的mRNA成熟后才能成为合成蛋白质的模板。1.mRNA的转录后加工（2）真核生物的mRNA的转录后加工2.tRNA的转录后加工原核生物tRNA的成熟过程较为复杂包括切割与核苷酸的修饰。多数tRNA的前体约比成熟分子大20％在5’和3’端都含有多余的顺序。有些tRNA基因的转录前体很大它包含两个或更多的由内含子分隔的tRNA顺序。有些tRNA前体在3’端没有CCA基在成熟过程中需要加一个CCA（氨基酸结合部位）。所有tRNA分子中都含有百分率很高的所谓“稀有碱基”这些稀有碱基的形成是在转录后与切割同时完成的。（2）真核生物的tRNA转录后加工3.rRNA的转录后加工大肠杆菌的rRNA是由3种rRNA丛集在一起形成一个转录单位彼此由间隙区（内含子）分隔开来。现在证明在间隙区中还存在着tRNA。这些rRNA和tRNA基因同时转录形成一个长的RNA分子。在原核生物中加工修饰与转录是同时进行的因此在细胞内从来不存在完整的前体分子。原核rRNA前体的加工真核rRNA前体的加工