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RNA及蛋白质合成


2. 转录延长
• 核心酶沿模板链3´→5´滑动,催化与模 板碱基配对结合的相邻NTP之间以磷酸 二酯键相连,RNA链沿5´→3´延长。
• 转录泡随核心酶滑动而移动,生成的 RNA与DNA模板形成约12bp杂化双链, 过长的RNA脱离模板链,伸出转录泡外。
3. 转录终止
转录到终止信号时,酶停止滑动,转录终止。
鹅膏蕈碱
耐受
极敏感
利福平 亚细胞定位
分子量
不敏感 核仁
550KD
不敏感 核质
600KD
不敏感 核质
600KD
(二)转录单位:
真核生物的一个转录单位就是一个基因, 有一个结构基因和相应的顺式调控元件组 成(详见基因组的结构和功能,基因表达 调控两章)
1.转录的起始
参与RNA polⅡ转录的TFⅡ 转录因子 TFⅡA TFⅡB 分子量 12,19,35 33 功能 稳定TFⅡD结合 促进polⅡ结合
(转录)
一、 原核生物RNA的合成
转录(transcription):指在RNA聚合酶 催化下,以DNA为模板,NTP为原料,合成 RNA的过程。 (一)转录模板
• 模板链(template strand) •编码链(coding strand)
编码链
5´ ……GCAGTACATGTC……..3´ 3´ ……c g t c a t g t a c a g ……..5´
3.终止:

mRNA3´端转录出AAUAAA及富GU序 列后,在AAUAAA后约11~13b的修饰 点(processing)被切断,游离的 mRNA戴帽、加尾。
•螺旋酶使在AAUAAA后继续转录出的 RNA脱离模板链,转录终止,RNA polⅡ 脱落,该RNA被RNase水解。
(三)真核生物的转录后修饰
TFⅡD
TFⅡE TFⅡF TFII H
38
57(α )34(β ) 30,74
辨认TATA盒
ATPase 解旋酶 蛋白激酶活性
F A D TATA B
H E
ห้องสมุดไป่ตู้DNA
RNA polⅡ TFⅡE
TATA
TFⅡD TFⅡA TFⅡB polⅡ/ TFⅡF
PIC
TF IIH
2.延长:
除转录和翻译是两个时空进行外, 与原核生物大致相似。
• α亚基: 决定那些基因被转录。 • β亚基: 催化与模板配对的相邻NTP 以3´, 5´-磷酸二酯键相连。 • β´亚基:促进酶与模板链结合,并使 DNA双链打开。 ( 核心酶: 催化RNA链的延长,参与整个过程。) • σ亚基: 辨认转录起始位点,并与核心酶 结合成全酶启动转录。
3.特点
• 催化时需要Mg2+和Mn2+ • 无外切酶活性,无校对功能,错误率10-6 。
2.tRNA的转录后加工
(1)tRNA前体的剪接。 (2)添加或修复3,CCA序列。 (3)化学修饰:
(3)剪接(splicing)(核内)
• 外显子(exon) • 内含子(intron)
剪接:
• hnRNA剪切内含子,拼接外显子,连接为成 熟mRNA的过程。
• 剪接部位为内含子末端的特定序列
5´-GU· · · · · · · AG-3´
• 套索的形成及剪除机制——二次磷酸酯转 移
• snRNA(small nuclear RNA) 100-300bp的 核内小RNA. 已发现U1、U2、U4、U5、U6 • 剪接体 :snRNA和核内蛋白质构成的小分子
(三)原核生物的转录过程 1. 转录起始 σ识别起始位点,RNApol全酶解开双链 DNA10~20bp形成转录空泡。
´
TTGACA +1 +20
-35



原核生物的RNA聚合酶全酶及其在转录起始区的结合 DNA双链以打开,因子尚未脱落
• 全酶催化与模板配对结合的头两个NTP (GTP多见,或ATP)以磷酸二酯键相 连成5´pppGpN-OH3´,转录泡变为转录 起始复合物。RNApol(2´)-DNApppGpN-OH。 • σ因子脱落,核心酶变构,与模板链结合 变松,沿 DNA滑动。
遗传信息的表达
(RNA及蛋白质生物合成)
遗传信息的表达(即基因表达):
是指生物基因组中结构基因所携带 的遗传信息经过转录、翻译等一系列 过程,合成特定的蛋白质,进而发挥 其特定的生物学功能和生物学效应的 全过程。但对于rRNA、tRNA编码基因 来说,基因表达就是转录生成RNA的过 程。
第一节
RNA的生物合成
1.mRNA前体的加工
hnRNA( 核内不均一RNA): mRNA 前体经加工修饰后成为成熟的mRNA。
(1) 5´末端加帽(核内)
• 5´末端帽子 m7GpppG的生成
(2) 3´末端加尾(核内)
• 转录终止时在修饰点切除多余的RNA。
• 在polyA聚合酶催化下,以ATP为原料在修饰点 后逐个加上AMP形成polyA尾(100~200b)。
DNA
模板链
5´ …… GCAGUACAUGUC..…..3´
转录
RNA
翻译
N ……Ala .Val . His . Val……C 肽
(二)原核生物RNA聚合酶(DNA-dependent RNA polymerase,RNA-pol,DDRP )(1种) 1.组成 • 全酶: 2´ (核心酶 + ) • 核心酶 : 2´ 2.作用
(1)非依赖因
子的终止 • GC区形成发卡 结构,聚U区 配对不稳定, 使RNA释放。
(2)依赖因子的终止
• 当RNA聚合酶移动至终止子部位时, 因子与其结合,并发 挥ATP酶和解链酶活性,使RNA与DNA分离,转录过程终止。
二 、真核生物RNA的生物合成
(一)真核生物RNA聚合酶
种类 转录产物 I 45S-rRNA II hnRNA III 5S-rRNA tRNA snRNA 中度敏感
核糖核蛋白体(snRNP), 能结合hnRNA内含子 区段,使内含子弯曲,3´和5´靠近,利于剪接。
(4)甲基化
甲基化发生在剪接之前,在非编码区分子含1~2个m6A。
(5)RNA编辑(RNA editing)
遗传信息在mRNA水平上的改变过程,称为RNA编辑。 某些mRNA的核苷酸序列,在生成转录产物后还需插 入、删除或取代一些核苷酸残基,方能生成具有正确 翻译功能的模板。
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