文档介绍：第八章 RNA的生物合成
RNA的生物合成包括转录和RNA的复制。
转录(transcription):以一段DNA的遗传信息为模板,在RNA聚合酶作用下,合成出对应的RNA的过程(DNA指导的RNA合成)。
转录产物:mRNA 、rRNA、 tRNA、小RNA
除某些病毒基因组RNA外,绝大多数RNA分子都来自DNA转录的产物。
转录研究的主要问题
①RNA聚合酶②转录过程③转录后加工④转录的调控
①~③是基本内容,④是目前研究的焦点,转录是基因表达的第一步,也是最关键的一步。转录水平的调控是基因调控的核心。
基因表达的终产物:①RNA ②蛋白质
第一节   转录
一、RNA聚合酶催化的转录过程()
王镜岩P457 图36-2
1、   起始
RNA聚合酶结合到DNA双链的特定部位(启动子区即RNA聚合酶识别结合和开始转录的基因中的一段DNA序列),局部解开双螺旋,第一个核苷酸掺入转录起始位点,从此开始RNA链的延伸。
在新合成的RNA链的5’末端,通常为pppG或pppA,即合成的第一个底物是GTP或ATP。因此RNA合成方向是5‘-3’。
起始过程中,σ因子起关键作用,它能使聚合酶迅速地与DNA的启动子结合,σ亚基与β’结合时,β’亚基的构象有利于核心酶与启动子紧密结合。还常需要一些起始因子参与。
正链(有意义链):又叫编码链,5‘-3’。与mRNA序列相同的DNA链。
负链(反意义链):模板链,3‘-5’。
转录起点是+1,上游是-1。
转录的起点核苷酸为+1,起点右边为下游(转录区),用正数表示,起点左侧为上游,用负数表示:-1,-2,-3。
2、   延长
转录起始后,σ亚基释放,离开核心酶,使核心酶的β’亚基构象变化,与DNA模板亲和力下降,在DNA上移动速度加快,使RNA链不断延长。
转录起始后,σ亚基便从全酶中解离出来,然后nusA亚基结合到核心酶上,由nusA亚基识别序列。常需要转录因子( DNA转录中协助转录的辅助因子)参与。
3、   终止
RNA聚合酶到达转录终止点(终止子区即基因中提供转录终子信号的DNA序列)时,在终止因子(DNA转录中协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子)的帮助下,聚合反应停止,RNA链和聚合酶脱离DNA模板链,nusA又被σ亚基所取代。
由此形成RNA聚合酶起始复合物与终止复合物两种形式的循环。
★ RNA转录合成的基本特征
①底物:NTP(ATP、GTP、CTP、UTP)
②RNA链生长方向:5’→3’
③不需引物
④需DNA模板,方向是3‘-5’。
★转录的起始由DNA上的启动子区控制,转录的终止由DNA上的终止子控制,转录是通过DNA指导的RNA聚合酶来实现的。
★RNA的转录,起始于DNA模板的一个特定位点,并在另一位点终止,此转录区域称为一个转录单位。一个转录单位可以是一个基因(真核即真核生物的mRNA为单顺反子),也可以是多个基因(原核即原核生物的mRNA常为多顺反子也有单顺反子)。
★基因的转录是有选择性的,细胞不同生长发育阶段和细胞环境条件的改变,将转录不同的基因。
★转录与DNA复制的异同:
相同:要有模板,新链延伸方向5’→3’,碱基的加入严格遵循碱基配对原则。
相异:①复制需要引物,转录不需引物。
②转录时,模板DNA的信息全保留,复制时模板信息是半保留。
③转录时,RNA聚合酶只有5’→3’聚合作用,无5’→3’及3’→5’外切活性。