第四章
第四章
本章主要内容 一、DNA指导下的RNA 的合成：转录 二、转录后RNA的加工 三、RNA指导下DNA的合成：逆转录 四、RNA指导下的RNA的合成：RNA 复制 〔目的要求〕
本章主要内容 一、DNA指导下的RNA 的合成：转录 二、转录后RNA的加工 三、RNA指导下DNA的合成：逆转录 四、RNA指导下的RNA的合成：RNA 复制 〔目的要求〕
1. 理解并掌握转录、模板链、有意义链、启动子、终止子等概念。 2. 理解原核生物转录的过程，了解真核生物的转录过程。 3. 了解三种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）前体的加工过程。 4.了解内含子的四种剪切机制，理解核酶在RNA加工过程中的 作用。 5.掌握逆转录、RNA复制的概念，了解逆转录、RNA复制的存在， 了解逆转录酶、RNA复制酶的催化特性。了解真核细胞染色体端 粒的作用及合成方式 〔目的要求〕
1. 理解并掌握转录、模板链、有意义链、启动子、终止子等概念。 2. 理解原核生物转录的过程，了解真核生物的转录过程。 3. 了解三种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）前体的加工过程。 4.了解内含子的四种剪切机制，理解核酶在RNA加工过程中的 作用。 5.掌握逆转录、RNA复制的概念，了解逆转录、RNA复制的存在， 了解逆转录酶、RNA复制酶的催化特性。了解真核细胞染色体端 粒的作用及合成方式 〔目的要求〕
一、DNA指导下的RNA的合成 ➢转录与DNA复制比较 ➢DNA指导下的RNA聚合酶 ➢大肠杆菌的转录过程 ➢启动子与终止子 ➢真核生物的转录过程 ➢RNA生物合成抑制剂 返回
一、DNA指导下的RNA的合成 ➢转录与DNA复制比较 ➢DNA指导下的RNA聚合酶 ➢大肠杆菌的转录过程 ➢启动子与终止子 ➢真核生物的转录过程 ➢RNA生物合成抑制剂 返回
转录(transcription)：以DNA为模板，根 据碱基配对的原则合成与DNA互补的RNA的 过程。 1、相同点： 都需要模板 都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP） 合成方向都是5→’3’ （一）转录与DNA复制的比较： 返回
转录(transcription)：以DNA为模板，根 据碱基配对的原则合成与DNA互补的RNA的 过程。 1、相同点： 都需要模板 都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP） 合成方向都是5→’3’ （一）转录与DNA复制的比较： 返回
2、转录DNA复制的不同 点 模板链：双链DNA中具有转录活性的的链称为模板链， 又称反义链（或负链）。 编码链：双链DNA中无转录活性的链称为编码链，又称 有义链（或正链）。 返回 ➢ 转录不需引物； ➢ 只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵 子,operon)； ➢ 双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链）； ➢ 哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。 ➢ RNA聚合酶无校对功能
2、转录DNA复制的不同 点 模板链：双链DNA中具有转录活性的的链称为模板链， 又称反义链（或负链）。 编码链：双链DNA中无转录活性的链称为编码链，又称 有义链（或正链）。 返回 ➢ 转录不需引物； ➢ 只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵 子,operon)； ➢ 双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链）； ➢ 哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。 ➢ RNA聚合酶无校对功能
（二）DNA指导下RNA聚合酶： 1、RNA聚合酶：催化性 质➢ 四种核苷三磷酸（ATP、GTP、CTP、UTP）为底 物； ➢ 模板以双链状态下活性最大； ➢ 聚合酶无校对功能； ➢ 转录时双链局部解开，新生RNA链与模板链形成杂 螺旋，转录结束后，DNA双螺旋恢复，RNA释放。 返回
（二）DNA指导下RNA聚合酶： 1、RNA聚合酶：催化性 质➢ 四种核苷三磷酸（ATP、GTP、CTP、UTP）为底 物； ➢ 模板以双链状态下活性最大； ➢ 聚合酶无校对功能； ➢ 转录时双链局部解开，新生RNA链与模板链形成杂 螺旋，转录结束后，DNA双螺旋恢复，RNA释放。 返回
大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5种亚基α2ββ’σ组成， σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与 β’βα2分离，没有σ、亚基的酶称为核心酶——只催 化链的延长，对起始无作用。σ称为起始因子。 3、大肠杆菌的RNA聚合 酶
大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5种亚基α2ββ’σ组成， σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与 β’βα2分离，没有σ、亚基的酶称为核心酶——只催 化链的延长，对起始无作用。σ称为起始因子。 3、大肠杆菌的RNA聚合 酶
大肠杆菌RNA聚合酶各亚基的功能 亚基 基因 Mr 亚基 功能 数目 α rpoA 40,OOO 2 酶的装配，与启动子上游 元件和活化因子结合 β rpoB 155,000 1 结合核苷酸底物，催化磷 酸二酯键形成 β’rpoC 160,000 1 与模板结合 σ rpoD 32,OOO- 1 识别启动子，促进转录 92，000 的起始 9,OOO 1 未知
大肠杆菌RNA聚合酶各亚基的功能 亚基 基因 Mr 亚基 功能 数目 α rpoA 40,OOO 2 酶的装配，与启动子上游 元件和活化因子结合 β rpoB 155,000 1 结合核苷酸底物，催化磷 酸二酯键形成 β’rpoC 160,000 1 与模板结合 σ rpoD 32,OOO- 1 识别启动子，促进转录 92，000 的起始 9,OOO 1 未知
酶 类 分 布 产 物 α-鹅膏蕈碱 对酶的作用 分子量 反应条件 Ⅱ I Ⅲ 核仁 核质 核质 rRNA 5.8SrRNA 18SrRNA 28SrRNA mRNA snRNA tRNA 5SrRNA 不抑制 低浓度抑制 高浓度抑制 500 000 ~700 000 ~700 000 _ 低离子强度,要 求Mg2+或Mn2+ 高离子强度 高Mn2+浓度 4、真核细胞的RNA聚合酶 同样，真核RNA聚合酶无校对功能
酶 类 分 布 产 物 α-鹅膏蕈碱 对酶的作用 分子量 反应条件 Ⅱ I Ⅲ 核仁 核质 核质 rRNA 5.8SrRNA 18SrRNA 28SrRNA mRNA snRNA tRNA 5SrRNA 不抑制 低浓度抑制 高浓度抑制 500 000 ~700 000 ~700 000 _ 低离子强度,要 求Mg2+或Mn2+ 高离子强度 高Mn2+浓度 4、真核细胞的RNA聚合酶 同样，真核RNA聚合酶无校对功能