第十章RNA的生物合成和加工下册P455 贮存于DNA的遗传信息需通过转录和翻译而得到表达。通过转录在RNA聚合酶催化 下合成细胞内各种RNA(mRNA、rRNA、tRNA和具有各种特殊功能的小RNA),转录的 RNA产物通常要经过一系列加工和修饰才能成为成熟的RNA分子,遗传信息表达过程中存 在复杂调控机制。 RNA携带遗传信息(RNA为信息分子)可以指导RNA合成(复制),也可以指导DNA 合成(逆转录);RNA还具催化(核酶)等多种功能(RNA为功能分子)。 10-1DNA指导下的RNA合成 转录:是以DNA分子为模板合成与其核苷酸顺序相对应的RNA分子的过程。 基因是遗传物质的最小功能单位,相当于DNA一个片段。一个转录单位可以 是一个基因也可以是多个基因 基因的转录是一种有选择性的过程,随着细胞的不同生长发育阶段和细胞内外 条件的改变将转录不同的基因 (一)转录 (1)DNA指导下的RNA聚合酶 该酶所需底物:四种核糖核苷三磷酸(ATP,GTP,UIP及CTP) 模板:双链DNA或单链DNA Mg2:促进聚合。 不需引物,合成方向也是5→3 催化聚合反应产生的PP水解推动反应向前 RNA酶无校对功能 (2)不对称转录: 在体内DNA两条链中仅有一条链可用于转录,某些区域以这条链转录,另 些区域则可以另一条链转录。 用于转录的链称为模板链或负链(-DNA),对应的链为编码链,即正链 (+DNA)。编码链与转录出来的RNA链碱基序列一样,只是以U取代T,它无转 录功能,只能进行复制 RNA转录时无需将DNA双链完全解开,RNA聚合酶能够局部解开DNA的 两条链,并以其中一条链为有效的模板,在其上合成出互补的RNA链,合成的 RNA链随DNA双链恢复而离开DNA链。 P456图36-1E. coli RNA聚合酶进行转录。 (3)E.coli的RNA聚合酶 全酶由五个亚基(a2BB0)组成,相对分子量465,000。没有0亚基的酶 α2Bβ)叫核心酶,只能使已开始合成的RNA链延长,而不具有起始合成RNA 的能力。开始合成的RNA链时必须有0亚基参与作用,0亚基为起始亚基。 (4)转录反应四阶段 模板的识别,转录的起始、延伸和终止。 1.识别:RNA聚合酶在0亚基引导下识别并结合到启动子上,DNA双链局部 解链,形成转录泡(解链区) 2.起始:在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链,σ亚基脱离核心酶,酶 离开启动子。 3.延伸:核心酶向前移动,RNA链不断生长,并在解链区形成RNA-DNA杂第十章 RNA 的生物合成和加工 下册 P455 贮存于 DNA 的遗传信息需通过转录和翻译而得到表达。通过转录在 RNA 聚合酶催化 下合成细胞内各种 RNA（mRNA、r-RNA、t RNA 和具有各种特殊功能的小 RNA），转录的 RNA 产物通常要经过一系列加工和修饰才能成为成熟的 RNA 分子，遗传信息表达过程中存 在复杂调控机制。 RNA 携带遗传信息（RNA 为信息分子）可以指导 RNA 合成（复制），也可以指导 DNA 合成（逆转录）；RNA 还具催化（核酶）等多种功能（RNA 为功能分子）。 10-1 DNA 指导下的 RNA 合成 转录：是以 DNA 分子为模板合成与其核苷酸顺序相对应的 RNA 分子的过程。 基因是遗传物质的最小功能单位，相当于 DNA 一个片段。一个转录单位可以 是一个基因也可以是多个基因。 基因的转录是一种有选择性的过程，随着细胞的不同生长发育阶段和细胞内外 条件的改变将转录不同的基因。 （一） 转录 （1）DNA 指导下的 RNA 聚合酶： 该酶所需底物：四种核糖核苷三磷酸（ATP，GTP，UTP 及 CTP）。 模板：双链 DNA 或单链 DNA。 Mg2+：促进聚合。 不需引物，合成方向也是 5 ‘→3 ‘。 催化聚合反应产生的 PPi 水解推动反应向前。 RNA 酶无校对功能。 （2）不对称转录： 在体内 DNA 两条链中仅有一条链可用于转录，某些区域以这条链转录，另 一些区域则可以另一条链转录。 用于转录的链称为模板链或负链（-DNA），对应的链为编码链，即正链 (+DNA)。编码链与转录出来的 RNA 链碱基序列一样，只是以 U 取代 T，它无转 录功能，只能进行复制。 RNA 转录时无需将 DNA 双链完全解开，RNA 聚合酶能够局部解开 DNA 的 两条链，并以其中一条链为有效的模板，在其上合成出互补的 RNA 链，合成的 RNA 链随 DNA 双链恢复而离开 DNA 链。 P456 图 36-1 E. coli RNA 聚合酶进行转录。 (3) E. coli 的 RNA 聚合酶： 全酶由五个亚基（α2ββ‘σ）组成，相对分子量 465,000。没有σ亚基的酶 （α2ββ‘）叫核心酶，只能使已开始合成的 RNA 链延长，而不具有起始合成 RNA 的能力。开始合成的 RNA 链时必须有σ亚基参与作用，σ亚基为起始亚基。 （4）转录反应四阶段： 模板的识别，转录的起始、延伸和终止。 1. 识别：RNA 聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子上，DNA 双链局部 解链，形成转录泡（解链区）。 2. 起始：在模板链上通过碱基配对合成最初 RNA 链，σ亚基脱离核心酶，酶 离开启动子。 3. 延伸：核心酶向前移动，RNA 链不断生长，并在解链区形成 RNA-DNA 杂