11[安徽医大精品课程]生物化学第十一章 RNA的生物合成

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第 十 一 章

RNA的生物合成 (转录)RNA Biosynthesis, Transcription

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转录 (transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。

转录

DNA

RNA

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转录与复制的相同点

都是酶促的核苷酸聚合反应都以DNA 为模板 都需要依赖DNA的聚合酶 聚合的过程都是磷酸二酯键形成的过程 聚合方向(新链延长方向)都是：5’ 3’

都遵循碱基配对规律

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复制和转录的区别复制 模板 原料 酶 产物 配对 两股链均复制 dNTP DNA聚合酶 子代双链DNA (半保留复制) A-T,G-C A-U,T-A,G-C 转录 模板链转录(不对称转录) NTP RNA聚合酶(RNA-pol) mRNA,tRNA,rRNA

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参与转录的物质原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP)

模板:酶:

DNARNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol)

其他蛋白质因子

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第一节 模板和酶Templates and Enzymes

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一、转录模板 结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段。 5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 编码链 模板链

转录 5′···GCAGUACAUGUC ···3′翻译 N··Ala · · · ··C ·· ·· Val His Val ·· ·· 蛋白质 mRNA

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DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(template strand),

也称作有意义链或Watson链。 相对的另一股单链是编码链(coding strand),

也称为反义链或Crick链。

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不对称转录(asymmetric transcription) 在DNA分子双链上某一区段，一股链用作模 板指引转录，另一股链不转录 ； 模板链并非永远在同一条单链上。

结构基因5 3 编码链 模板链

转录方向模板链 编码链

3 5

转录方向

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二、RNA聚合酶 (RNA-pol)DNA dependent RNA polymerase (DDRP)

(一)原核生物的RNA聚合酶亚基 分子量 36512 150618 155613 70263 功 能 决定哪些基因被转录 催化功能 结合DNA模板 辨认起始点

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核心酶 (core enzyme)

全酶 (holoenzyme)

亚基的功能：辨认转录的起始点 核心酶可以进行转录，但不能在特定 的起始点上开始转录。

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RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合

原核生物的RNA聚合酶都受一类结核菌药物利福 平或利福霉素的特异性抑制

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亚基目前发现多种 因子

常规基因表达采用的是 70(分子量70kD) 热休克反应：

细菌中:当细菌受到热应激，则由 32启动另一套转录， 所生成的产物称为热休克蛋白(Hsp),Hsp编 码的基因称为热休克基因(hsp) 真核生物中也存在热休克基因只是功能各异。

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(二)真核生物的RNA聚合酶种类 转录产物 Ⅰ 45S-rRNA Ⅱ hnRNA Ⅲ 5S-rRNA tRNA 对鹅膏蕈碱 的反应 耐受 极敏感 snRNA 中度敏感

RNA聚合酶II可认为是真核生物中最活跃的RNA聚合酶

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三、模板上酶的辨认、结合原核生物

一个转录区段可视为一个转录单 位，称为操纵子(operon),包括若干个结构基 因及其上游(upstream)的调控序列。调控序列5 3

结构基因3 5

RNA-pol

启动子(promoter):RNA聚合酶结合模板DNA的部位

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RNA聚合酶 保护法