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第六章
RNA的转录 （生物合成）
RNA Biosynthesis, Transcription
参与转录的物质
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板: DNA 酶: RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子
第一节
模板和酶
Templates and Enzymes
4. mRNA的剪接
—— 除去hnRNA中的内含子，将外显子连接。 •snRNP与hnRNA结合成为并接体
①
目录
外显子1内含子源自UpA •剪接过程的二次转酯反应
外显子2 GpU
(twice transesterification)第一次转酯反应
pG-OH (ppG-OH, pppG-OH)
U-OH
参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ
转录因子 亚基组成，分子量(kD) TFⅡD TBP* 38
TAF** TFⅡA 12，19，35 TFⅡB 33
TFⅡF TFⅡE TFⅡH
30，74 57（） 34（）
功能 结合TATA盒 辅助TBP-DNA结合 稳定TFⅡD-DNA复合物 促进RNA-polⅡ结合及作 为其他因子结合的桥梁 解螺旋酶
第二节
转录过程
The Process of Transcription
一、原核生物的转录过程
（一）转录起始
转录起始需解决两个问题： 1. DNA双链解开，使其中的一条链作为转录
的模板。 2. RNA聚合酶必须准确地与转录模板的起始
区域结合，形成第一个磷酸二酯键。
转录起始过程 1. RNA聚合酶全酶(2)与模板结合
目录
三、rRNA的转录后加工

•〔2〕切除掉外部转录间隔区〔ETSs，external transcribed
• spacers), 形成45S前rRNA
• 〔3〕 再切去内部转录间隔区〔ITSs, internal transcribed
•
spacers)，形成41S前rRNA
•〔4〕释放出32S和20S的前RNA
•〔5〕进一步修剪，形成成熟的rRNA，包含了5.8S
•原核生物的tRNA基因的转录单元大多数是多基因的。 不但同一种tRNA的几个基因拷贝可以转录在一条RNA 中,而且不同的tRNA也可以转录在一条RNA中。还有的 tRNA与rRNA组成转录单元。
举例：大肠杆菌tRNATyr的加工过程
•原核生物研究最为透切的是tRNATyr,它是携带Tyr(酪氨 酸)的tRNA,识别密码子GAU。
rRNA processing in prokaryotes
•大肠杆菌共有7个转录单位分散在基因组中。每个转录单 位由16S rRNA，23S rRNA和 5S rRNA以及1-4个tRNA 基因组成。 •初生转录物的沉降系数为30S，约含6500nt， 5‘端为 pppA。
rRNA转录后的加工步骤
➢原核生物的 rRNA 加工
rRNA processing in prokaryotes
➢原核生物的tRNA的前体加工 pretRNA processing in prokaryotes
➢原核生物的mRNA前体加工 pre-mRNA processing in prokaryotes
➢原核生物的 rRNA 加工
熟的3’端CCAOH; 〔5〕tRNA再经过一系列的碱基修饰，形成成熟的tRNA分子。
➢原核生物的mRNA前体加工 pre-mRNA processing in prokaryotes

• 序列名称 位置 序列 反式作用因子
• TATA-box -25 ~ –30 TATAAAA
TBP
作用是确定精确的转录起始位点，而不起调节转录 效率的功能
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上游元件 (upstream elements)
常表现出细胞类型特异性，功能主要是提高转 录的效率和特异性
• 序列名称 位置 序列 反式作用因子
转录起始位点
基本启动子 (initiation site, Inr) (basal promotor)
上游元件 (upstream elements)
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启动子近侧序列元件
下游元件 (downstream elements) 上游元件
下游元件
基本启动子 (basal promotor)
A
活化因子结合
β rpo 150 1 结合底物，催化磷酸二脂键形成 B
β rpo 160 1 ’C
结合DNA模板
σ rpo 32-90 1 识别启动子，促进转录起始 D
ω
9
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未知
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σ因子的结构
σ70因子的一级结构
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σ因子与启动子的特异性相互作用
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σ因子的更替可控制转录起始
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转录的起始
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转录的延伸
• RNA链的合成方向5′→3′
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σ循环:RNA聚合酶与启动子结合,使DNA局部熔 解,当转录延伸时, σ因子与核心酶分离,与其它 新的核心酶结合,起始新的转录事件.

RNA 聚合酶
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
转录
产物
加工
45SrRNA
18SrRNA 28SrRNA
hnRNA tRNA 5SRNA
snRNA
mRNA
利福平
抑制原核生物的RNA聚合酶
鹅膏蕈碱
抑制真核生物的RNA聚合酶
利福平 主要用于治疗结核病、麻风病等
鹅膏蕈碱 鬼笔鹅膏
三、真核生物的转录产物为单顺
反子
与原核生物不同，真核生物一个转 录单位仅生成一个mRNA分子，经翻 译生成一条多肽链
（三）都形成3’, 5’-磷酸二酯键
二、复制与转录的不同点
模板
原料
酶
校读
复制 两条链 dNTP DNA聚合酶
有
转录 一条链
NTP RNA聚合酶
无
配对
产物
引物
复制
A=T GC
子代双
链DNA
需要
转录
A=U T=A
GC
mRNA tRNA rRNA
不需要
第一节 原核生物的转录
一、转录模板 二、RNA聚合酶 三、模板和酶的辨认结合
第 11 章
RNA的生物合成（转录）
DNA DNA DNA
RNA
蛋白质
中心法则
目录
前 言 复制与转录的异同 第1节 原核生物的转录
第2节 真核生物的转录特点
第3节 真核生物转录后加工
前言 复制与转录的异同
一、相同点 二、不同点
一、复制与转录的相同点
（一）服从碱基配对规则
（二）合成方向都是5’-3’
DNA-dependent RNA polymerase （二）合成方向都是5’-3’ （四）腺嘌呤脱氨成为次黄嘌呤 σ亚基从三元起始复合物上脱落后，核心酶的构象随之发生改变，并沿着模板链的3’→5’方向滑行，进入延长阶段 第1节 原核生物的转录 原核生物的RNA聚合酶仅1种，合成全部RNA 主要用于治疗结核病、麻风病等 真核生物rRNA转录后加工 α2 β β’ ω σ称为全酶

44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
真核生物RNA转录后加工
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德Leabharlann 育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔