RNA的生物Biosynthesis

of

RNA1.

RNA生物2.

RNA生物3.

RNA生物4.

RNA生物的特點(diǎn)；的條件；的過程；的應(yīng)用；RNA的生物

：1、以DNA為模板RNA（轉(zhuǎn)錄，主要方式）；2、以RNA為模板RNA（

）在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA鏈為模板RNA，從而將DNA所攜帶的遺傳信息傳遞給RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。經(jīng)轉(zhuǎn)錄生成的RNA有多種，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和hnRNA。專題：RNA轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)一、轉(zhuǎn)錄的不對(duì)稱性轉(zhuǎn)錄(transcription)的不對(duì)稱性就是指以雙鏈DNA中的一條鏈作為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，從而將遺傳信息由DNA傳遞給RNA。對(duì)稱轉(zhuǎn)錄：同時(shí)由不同的RNA聚合酶識(shí)別互補(bǔ)的DNA兩條單鏈，沿5‘→3’方向新生RNA鏈。該方式不是RNA

的主要方式。對(duì)于不同的

來說，其轉(zhuǎn)錄信息可以存在于兩條不同的DNA鏈上。能夠轉(zhuǎn)錄RNA的那條DNA鏈稱為反意義鏈(模板鏈，負(fù)鏈，（－）鏈），而與之互補(bǔ)的另一條DNA鏈稱為有意義鏈（編碼鏈，正鏈，（＋）鏈）。有意義鏈反意義鏈3’5’5’3’5’3’RNA及延伸方向通常用正鏈DNA的堿基序列表示

的序列，轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)（與RNA產(chǎn)物中第一位殘基相對(duì)應(yīng)）標(biāo)為+1，其（正鏈）上游（

5’一側(cè)）第一個(gè)殘基標(biāo)為

–1,其余依次類推。編碼鏈模板鏈3’5’5’3’5’+2

+1 -1 -23’RNA及延伸方向12二、轉(zhuǎn)錄的連續(xù)性RNA轉(zhuǎn)錄

時(shí)，以DNA作為模板，在

RNA

聚合酶的催化下，連續(xù)一段

RNA鏈，各條RNA鏈之間無需再進(jìn)行連接。

的RNA中，如只含一個(gè)的遺傳信息，稱為單順反子；如含有幾個(gè)的遺傳信息，則稱為多順反子。三、轉(zhuǎn)錄的單向性RNA轉(zhuǎn)錄

時(shí)，只能向一個(gè)方向進(jìn)行聚合，所依賴的模板DNA

鏈的方向?yàn)?/p>

3'→5'，而RNA鏈的

方向?yàn)?'→3'。四、有特定的起始和終止位點(diǎn)RNA轉(zhuǎn)錄

時(shí)，只能以DNA分子中的某一段作為模板，故存在特定的起始位點(diǎn)和特定的終止位點(diǎn)，特定起始點(diǎn)和特定終止點(diǎn)之間的DNA鏈構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，通常由轉(zhuǎn)錄區(qū)和有關(guān)的調(diào)節(jié)順序構(gòu)成。專題：RNA轉(zhuǎn)錄

的條件一、底物四種核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。二、模板以一段單鏈DNA作為模板。三、RNA聚合酶（DDRP）這是一種不同于引物酶的依賴DNA

的RNA聚合酶。該酶在單鏈DNA模板以及四種核糖核苷酸存在的條件下，不需要引物，即可從5'→3'聚合RNA。原核生物中的RNA聚合酶全酶由五個(gè)亞基構(gòu)成，即α2ββ'σ。σ亞基與轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的識(shí)別有關(guān)，而在轉(zhuǎn)錄合成開始后

，余下的部分（α2ββ'）被稱為

酶，與RNA鏈的聚合有關(guān)。亞基功能β'βσα與模板DNA結(jié)合起始和催化識(shí)別起始點(diǎn)，穩(wěn)定全酶轉(zhuǎn)錄的特異性大腸桿菌RNA聚合酶全酶真核生物中的RNA聚合酶可按其對(duì)α-鵝膏蕈堿敏感性而分為三種，它們均由

10～12個(gè)大小不同的亞基所組成，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其功能也不同。種類亞細(xì)胞定位對(duì)α-鵝膏蕈堿敏感性功能RNA

polⅠRNA

polⅡRNA

polⅢ核仁核基質(zhì)核基質(zhì)不敏感極敏感敏感rRNA

前體HnRNAtRNA

前體snRNA

及5S

rRNA酵母RNA聚合酶Ⅰ和Ⅱ四、終止因子ρ蛋白：這是一種六聚體的蛋白質(zhì)，亞基的分子量為50kd。該蛋白因子能識(shí)別終止信號(hào)，并能與RNA緊密結(jié)合，導(dǎo)致RNA的。nusA蛋白：為一分子量69kd的酸性蛋白，它能與RNA及RNA聚合酶相結(jié)合，在終止部位使兩者被

。五、激活因子目前已知激活因子為降解產(chǎn)物

激活蛋白（CAP），又稱為cAMP受體蛋白（CRP）。是一種二聚體蛋白質(zhì)，亞基分子量為23kd。該蛋白與cAMP結(jié)合后，刺激RNA聚合酶與起始部位結(jié)合，從而起始轉(zhuǎn)錄過程。專題：RNA轉(zhuǎn)錄的基本過程一、識(shí)別原核生物RNA聚合酶中的σ因子識(shí)別轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，并促使

酶結(jié)合形成全酶復(fù)合物。被辨認(rèn)的區(qū)段就是位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)-35區(qū)的TTGACA序列。酶與該區(qū)結(jié)合后，即滑動(dòng)至-10區(qū)的TATAAT序列（Pribnow盒），并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。原核生物中轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的共同序列（以上序列都是就編碼鏈而言的）位于上游，與RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并起始轉(zhuǎn)錄有關(guān)的一些DNA順序稱為啟動(dòng)子（promoter)。真核生物的轉(zhuǎn)錄起始區(qū)上游也存在一段富含TA

的順序，被稱為Hogness

盒或

TATA盒。其功能與聚合酶的定位有關(guān)，

DNA在此解開并決定轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)。除此之外，在真核生物中還可見到其他帶共性的序列，如CAAT盒及GC盒等。它們與轉(zhuǎn)錄的起始頻率有關(guān)。真核生物的轉(zhuǎn)錄起始較為復(fù)雜。目前已知RNA

聚合酶Ⅱ至少有六種不同的蛋白因子參與轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的形成。這些蛋白因子被稱為轉(zhuǎn)錄因子（

trans-criptional

factor,TF)。包括TFⅡA，TFⅡB

，TFⅡD

，TFⅡE

，TFⅡF

，TFⅡ-I。轉(zhuǎn)錄因子

功

能TFⅡATFⅡBTFⅡDTFⅡETFⅡF穩(wěn)定TFⅡD結(jié)合促進(jìn)polⅡ結(jié)合辨認(rèn)TATA盒ATPase解旋酶真核生物RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子及其功能二、起始RNA聚合酶全酶促使局部雙鏈解開，并催化ATP或GTP與另外一個(gè)三磷酸核苷聚合，形成第一個(gè)3',5'-磷酸二酯鍵。三、延長σ因子從全酶上脫離，余下的

酶繼續(xù)沿DNA鏈移動(dòng)，按照堿基互補(bǔ)原則，不斷聚合RNA。四、終止RNA轉(zhuǎn)錄的終止機(jī)制有兩種：自動(dòng)終止：模板DNA鏈在接近轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)處存在相連的富含GC和AT的區(qū)域，使RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成寡聚U及發(fā)夾形的二級(jí)結(jié)構(gòu)，引起RNA聚合酶變構(gòu)及移動(dòng)停止，導(dǎo)致RNA轉(zhuǎn)錄的終止。依賴輔助因子的終止：由終止因子(ρ因子)識(shí)別特異的終止信號(hào)，并促使RNA的。真核生物RNA轉(zhuǎn)錄后的加工修飾一、mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工1．加帽(adding

cap)：即在mRNA的5'-端加上m7GTP的結(jié)構(gòu)。此過程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，即HnRNA即可進(jìn)行加帽。加工過程首先是在磷酸酶的作用下，將

5'-端的磷酸基水解，然后再加上鳥苷三磷酸，形成GpppN的結(jié)構(gòu)，再對(duì)G進(jìn)行甲基化。2．加尾(adding

tail)：這一過程也是細(xì)胞核內(nèi)完成，首先由核酸外切酶切去3'-端一些過剩的核苷酸，然后再加入polyA。polyA結(jié)構(gòu)與mRNA的半壽期有關(guān)。3．剪接（splicing)：真核生物中的結(jié)構(gòu)基本上都是斷裂。結(jié)構(gòu)中能夠指導(dǎo)多肽鏈的編碼順序被稱為外顯子，而不能指導(dǎo)多肽鏈的非編碼順序就被稱為內(nèi)含子。真核生物hnRNA的剪接一般需snRNA參與構(gòu)成的

白體參加，通過形成套索狀結(jié)構(gòu)而將內(nèi)含子切除掉。外顯4．

甲基化：由甲基化酶催化，對(duì)某些堿基進(jìn)行甲基化處理。真核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工修飾二、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工主要有以下幾種加工方式：切斷。剪接?；瘜W(xué)修飾。三、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工四膜蟲前rRNA的自身剪接習(xí)題一、選擇題參與識(shí)別轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)的是（

）A、ρ因子

B、

酶（α2ββ′）C、引物酶

D、全酶（α2ββ′σ）真核生物RNA聚合酶對(duì)α-鵝膏蕈堿最敏感的是（

）A.

RNA

polⅠC.RNA

polⅢB.RNA

polⅡD.以上都是二、判斷題生物體中遺傳信息的流動(dòng)方向只能由DNA→RNA，絕不能由RNA→DNA。（

）在真核細(xì)胞中，3種主要RNA的 都是由一種RNA聚合酶催化。 （

）抑制RNA

酶的抑制劑不影響DNA的 。（

）逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA指導(dǎo)下的DNA

不需要RNA引物。（

）原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中許多mRNA都是多順反