5第五章 遗传信息的表达1

nullnull第五章 遗传信息的表达 第一部分 转录 （tramscription）null转录 ( transcription ) —— 生物体以DNA为模板合成RNA的过程转录null参 与 转 录 的 物 质：原料 : 4种NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP ) 模板 : DNA 酶 : RNA聚合酶 其他蛋白质因子null 第一节 模板 和 酶null一 模 板 结构基因（ structural gene ）null不对称转录 （asymmetric transcription）* 在DNA分子双链上某一区段，一股 链可转录，另一股链不转录；* 模板链并非永远在同一单链上。null二 RNA 聚合酶1 原核生物的 RNA聚合酶 :null核心酶 core enzyme全酶 holoenzymenull2 真核生物的RNA聚合酶 种类 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 对鹅膏蕈碱 的反应45S-rRNAhnRNA 5S-rRNA tRNA、snRNA耐受极敏感中度敏感转录产物null三 模板和酶的辨认、结合 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的调控序列。 null启动子的研究： (RNA聚合酶保护法)null 保守序列 （一致性序列）null 第二节 转录过程null一 转录起始转录起始需解决两个问题： 1 、RNA聚合酶必须准确地结合在 转录模板的起始区域 2 、DNA双链解开，使其中的一条 链作为转录的模板null（一） 原核生物的转录起始2 DNA双链解开 , 形成转录空泡1 RNA聚合酶全酶 (2 ) 与模板结合 3 在RNA聚合酶作用下 发生第一次聚合反应– 5’ -pppGpN – OH + ppiRNApol - DNA - pppGpN- OH pppGNTPpppGpN - OH起始复合物:5’-pppG -OH + NTPnull（二） 真核生物的转录起始 也需要RNA聚合酶辨认、结合转录起点 上游的DNA序列，生成起始复合物。顺式作用元件 ------ 真核生物结构基因上游的调控区存 在的相似或一致性的DNA序列。 null-GCGC---CAAT---TATA转录起始 TATA 盒 CAAT 盒 G C 盒 结 构 基 因 增强子 顺式作用元件nullDTATAABFE反式作用因子 ------ 直接或间接辨认、结合顺式 作用元 件并影响其功能的蛋白质。 RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子( TF )的参与。RNA聚合酶null二 转录延长1 、 亚基脱落，RNA – pol 聚合酶核心酶变构， 与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； 2 、在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链 不 断延长。(NMP) n + NTP  (NMP) n+1 + PPinull53原核生物转录过程中的现象null三 转录终止------ RNA聚合酶在DNA模板 上停止前进， 转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来(一) 原核生物的转录终止1、 依赖 ρ 因子（Rho) 的转录终止2、 不依赖 ρ 因子的转录终止 DNA模板上靠近终止处，有些特殊的 碱基序列，转录出RNA后，RNA产物形成 特殊的结构来终止转录。nullnull5’pppG5 335茎环结构使转录终止：1，使RNA聚合酶变构 2，使转录复合物趋于解离， RNA产物释放RNA-polnull（二）真核生物的转录终止—— 和转录后修饰密切相关5’ ------AAUAAA-5’ ------AAUAAA--Poly (A)mRNAnull 第三节 转录后修饰 （真核生物）null几种主要的修饰方式 ：1、剪 接 (splice)2、剪 切 (clavage )3、碱 基 修 饰4、添 加null一 mRNA的转录后加工（一）首、尾的修饰1、5 端形成 帽子结构2、3 端加上 聚腺苷酸（polA）尾巴 5  m7GpppGp — ( NTP ) n (NTP) n — A A A A A A - OH 3null（二） mRNA内的剪接1、hnRNA 和 snRNA 核内的初级mRNA称为 杂化核RNA （hetero - nuclear RNA , hnRNA ) snRNA ( small nuclear RNA )（并接体）核内的蛋白质核糖核酸蛋白体snRNAnull2、断 裂 基 因 、外显子 和 内含子 真核生物的结构基因，由若干个编码区和 非编码区 互相间隔开但又连续镶嵌而成。断 裂 基 因 ( splite gene ) 编码区 A、B、C、Dnull外显子 ( exon ) 内含子 ( intron ) 真核生物的结构基因上，能够为特定的蛋白质编码的DNA序列。 真核生物的结构基因上，不能为特定的蛋白质编码的DNA序列。null3 、mRNA的剪接—— 除去hnRNA中的内含子，将外显子连接null(ppG,pppG) pGoHnull（三） 内含子1、按基因的类型分为 :Ⅰ 主要存在于 线粒体、叶绿体 及 某些低等真核生物 的 rRNA Ⅱ 发现于 线粒体、叶绿体 的 mRNA基因 Ⅲ 常见的形成套索后剪接的内含子，见于大多数的mRNA基因 Ⅳ tRNA的基因 及 其初级转录 产物中的内含子null2、按中断基因线性表达的方式分为：a 翻译前删除内含子 b 翻译绕过式内含子 c 翻译后删除内含子3、内含子的功能——物 种 进 化 ？——基因调控 ？null二 tRNA 的转录后加工nullnull碱基修饰的方式：null三 rRNA 的转录后加工null四膜虫的rRNA二级结构rRNA的剪接采用自我剪接方式null 具有酶促活性的RNA称为 核酶（ribozyme）null四膜虫RNA的自我剪接null人工的核酶