第六章 原核生物转录

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MOLECULAR BIOLOGY

第十二章 原核生物的转录主讲人：杨江科RNA 复制转录复制

DNA

反转录

RNA

翻译

Protein

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一、转录概述1) 转录：以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA 聚合酶催化下合成RNA ,包括 mRNA、 tRNA、rRNA,这一过程叫做转录。

2) RNA在遗传信息的流动中扮演重要角色： DNA→RNA→蛋白质

RNA→RNA(RNA病毒) RNA→DNA(还原病毒)

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转录单元：一个转录 单元是一段被转录 成单链RNA的DNA序 列，它起始于启动 子，结束于终止子。

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一个转录单元可能包含不止一个基因。

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转录的起始及上游、下游 转复起始复合物(RNA聚合酶与双链的结合) 起动子 双链DNA局部解链

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起始点之前的序列被称为起始点的上游， 反之称为下游。 DNA的序列编码：起始点后的第一个碱基 编为+1,往下游依次增大，起始点前的 第一个碱基为-1,往上游依次减小。

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有义链与反义链

有义链：不作模板转录的链，又称编码链。 反义链：作模板转录的链，又称为模板链。

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对于单链DNA噬菌体：

进入噬菌体的DNA链称为 有义链，又称正链；进入寄主细胞后合成的 链称为反义链，又称 负链。

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对于单链RNA病毒： 1) RNA能作为mRNA,或与mRNA相同，称为正链RNA病毒。

2) RNA进入寄主细胞后通过复制RNA,以互补RNA作为mRNA,则 称为负链RNA病毒。

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延伸和终止 RNA聚合酶聚合的方向： 5’ 3’ 终止子：RNA产物上形成茎环结构； 依赖ρ因子的终止子； 不依赖ρ因子的终止子。

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二、大肠杆菌RNA聚合酶

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(一)RNA 合成的基本特征1)RNA的前体：四种核糖核苷三 磷酸：ATP、GTP、CTP、UTP; 2)RNA链的生长方向是5’→3’; 3)转录以一条DNA链或RNA链为 模板； 4)RNA聚合酶能起始一条新链的 合成。

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1.酶的组成

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各亚基的功能

σ:促进聚合酶与启动子的专一性结合,识别启 动子，决定转录方向和起点。 核心酶(2α+β+β’) 与DNA有一种与DNA序列无关的非特异性亲合力， 形成松弛复合物，半衰期约为60mins。 全酶与DNA序列无关的非特异性亲合力下降上万 倍，半衰期：1秒以下，而与启动子的结合力 大大提高，半衰期可达几个小时.

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α:参与全酶和启动子的牢固结合,识别启动子上游序列，发 动转录。 前端α亚基可能参与DNA的解链； 后端α亚基促进行成双螺旋。实验现象：大肠杆菌被T4噬菌体 感染时， α亚基上的一个精 氨酸发生了ADP核糖基的修饰， 这一修饰导致RNA聚合酶全酶 对寄主启动子的亲和力降低， 同时对T4噬菌体的启动子的亲 和力上升。

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β:参与底物(前体NTP,已形成的RNA链) 的结合以及催化磷酸二酯键的形成。 负责转录的起始和延伸 作用于β亚基的转

录抑制剂： 利福平(Rifampicin): 抑制RNA合成的起始。 链霉溶菌素(Streptolydigins):抑制RNA链 的延伸。