文档介绍：第14章 RNA的生物合成 —转录
转录(Transcription)
以DNA为模板合成RNA 的过程。
转录的特点
①以DNA为模板酶促合成RNA
RNA聚合酶以双链DNA中的一条链(或单链DNA)为模板,按照A与U(或T与A)、G与C配对的原则,将4种核糖核苷酸(NTP)以3′,5′-磷酸二酯键的方式聚合起来,催化合成与模板互补的RNA。
被转录成单个RNA分子的一段DNA序列,称为一个转录单位。一般由启动子(promoter)、结构基因(structural gene) 、终止子(terminator)三部分组成。
3′
5′
5′
结构基因
p
t
3′
② DNA双链中只有一条链被转录成RNA
实验证明,双链DNA中只有一条链作为模板转录合成RNA。
负责转录合成RNA的DNA链叫模板链(template strand),另一条链叫编码链(coding strand)。模板链与编码链互补,模板链转录合成的RNA的碱基顺序与编码链的碱基顺序完全一致,只是其中的T被U取代而已。
③转录的方向为5′→3′
模板链
编码链
5′
5′
5′
3′
原核生物基因的转录
原核生物基因的转录过程已基本研究清楚,共包括模板的识别,转录起始、延伸、终止等4个步骤。
1) RNA聚合酶的结构
全酶(α2ββ′σ)含2拷贝α亚基,β、β′、σ和ω各一个。分子量大约500 000。ω亚基的作用仍不清楚。
在大肠杆菌的RNA聚合酶中,σ因子与其它部分的结合不是十分紧密,它易于与α2,β,β′分离,后者称为核心酶。
细菌的RNA聚合酶全酶:
α2ββ′ωσ:~500 kD
β和β′亚基:催化中心,构成核酸通道;
α亚基:核心酶组装所需;也与调节因子作用;
σ亚基:启动子识别,具有启动子特异性。
ω亚基?
RNA聚合酶的核心酶结构
(即从全酶中去掉σ亚基)
亚基
基因
分子量
数目
组分
可能的功能
α
rpoA
40 000
2
核心酶
酶的连接,装配
β
rpoB
155 000
1
核心酶
与底物(核苷酸)结合
β′
rpoC
160 000
1
核心酶
与模板结合
ω
10 000
1
核心酶
不详
σ70
rpoD
70 000
1
σ因子
与启动子结合,识别模板链
RNA聚合酶的结构与功能
2) σ亚基
σ亚基在RNA合成的起始中具有关键作用。
在生物进化过程中,形成了不同的σ亚基。不同的σ亚基可以帮助RNA聚合酶识别不同的启动子序列。