第八周周一生物化學第十六章RNA生物合成轉錄第1頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一轉錄（transcription）

生物體以DNA為模板合成RNA的過程。

轉錄RNADNA

第2頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一CentralDogma描述遺傳信息流動的方向1958年DNA雙螺旋發(fā)現者F.crick提出中心法則1970年H.Temin對中心法則進行了補充

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄

轉錄翻譯復制DNARNA蛋白質

逆轉錄第3頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一RNA合成：

1.DNA指導的RNA合成

2.RNA指導的RNA合成（RNA復制）由RNA依賴的RNA聚合酶催化，常見于病毒，是逆轉錄病毒以外的RNA病毒在宿主細胞以病毒的單鏈RNA為模板合成RNA的方式。第4頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

轉錄與復制的相似點：1.模板均為DNA；2.都需依賴DNA的聚合酶3.延長機理都是形成磷酸二酯鍵；4.

方向均為5′→3′;5.遵從堿基配對規(guī)律。酶促的核苷酸聚合過程第5頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

轉錄和復制的區(qū)別復制轉錄模板DNA雙鏈DNA的一條鏈原料dNTP(N=A、G、C、T)NTP(N=A、G、C、U)引物需要不需要酶DNA聚合酶RNA聚合酶產物DNARNA配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C第6頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一參與轉錄的物質原料:NTP（ATP,UTP,GTP,CTP）模板:DNA酶:RNA聚合酶（RNApolymerase,RNA-pol）其他蛋白質因子及Mg2＋和Mn2＋等第7頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一轉錄的模板和酶TemplatesandEnzymes第一節(jié)第8頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

一、轉錄模板

能轉錄出RNA的DNA區(qū)段模板鏈(templatestrand)編碼鏈(codingstrand)編碼鏈模板鏈第9頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

不對稱轉錄

(asymmetrictranscription)

在DNA分子雙鏈上某一區(qū)段，一股鏈可轉錄，另一股鏈不轉錄；模板鏈并非永遠在同一單鏈上。template3’5’5’3’3’3’5’5’5’3’3’5’第10頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

轉錄產物RNA的堿基序列，除了T變U外，其余與編碼鏈相同。5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質轉錄翻譯第11頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

二、RNA聚合酶（DDRP）

1.

原核生物的RNA聚合酶

E.coli的RNA聚合酶是由四種亞基組成的六聚體（2）

molecularweight:480kd第12頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

E.coli

RNA聚合酶組分亞基分子量功能36512決定哪些基因被轉錄150618催化聚合反應155613結合DNA模板，解旋70263辨認起始點第13頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

其他原核生物的RNA聚合酶，在結構、組成、功能上均與E.coli相似。 原核生物的RNA聚合酶都受一類抗 結核藥利福平或利福霉素的特異性抑制。這類藥物能與RNA聚合酶的亞基特異結合，從而影響酶的活性。第14頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一RNA聚合酶全酶在轉錄起始區(qū)的結合第15頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

2.

真核生物的RNA聚合酶種類IIIIII轉錄產物45S-rRNA(28S,18S,5.8S)hnRNA5S-rRNAtRNA,snRNA對鵝膏蕈堿的反應不敏感極敏感中度敏感第16頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都由多個 亞基組成。有些亞基是三種酶所共有。

mRNA是各種RNA中壽命最短、 最不穩(wěn)定的，需經常重新合成。因此RNA聚合酶Ⅱ是三種酶中最活躍的。CTD:羧基末端結構域，為Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser重復序列第17頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一三、模板上酶的辨認、結合轉錄是不連續(xù)、分區(qū)段進行的。原核生物一個轉錄區(qū)段可視為一個轉錄單位，稱為操縱子(operon)，包括若干個結構基因及其上游(upstream)的調控序列。

5335結構基因調控序列RNA-polRNA聚合酶結合模板DNA的部位，稱為啟動子(promoter)。是調控轉錄的關鍵部位。第18頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

RNA聚合酶保護法40－60bp第19頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

原核生物基因操縱子轉錄上游區(qū)段堿基序列分析第20頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一開始轉錄TTGACAAACTGT-35區(qū)(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10區(qū)1-30-5010-10-40-205335原核生物啟動子保守序列RNA-pol辨認位點(recognitionsite)

55RNA聚合酶保護區(qū)結構基因33第21頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

TATA盒

CAAT盒

GC盒

增強子

順式作用元件

結構基因-GCGC---CAAT---TATA轉錄起始真核生物啟動子保守序列第22頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一轉錄過程ProcessofTranscription第二節(jié)第23頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

分為三個階段： 起始(initiation)

延長(elongation)

終止(termination)第24頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一一、原核生物的轉錄過程（一）轉錄起始轉錄起始需解決兩個問題：RNA聚合酶必須準確地結合在轉錄模板的起始區(qū)域。DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉錄的模板。第25頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一2.DNA雙鏈解開?！_放轉錄復合物1.RNA聚合酶全酶(2)與模板結合，形成閉合轉錄復合物。3.在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應，形成轉錄起始復合物。5-pppG-OH+

NTP

5-pppGpN

-OH3+PPi轉錄起始過程四磷酸二核苷酸第26頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一PPi5’3’3’5’CTGHOOHHOHHCH2P~P~POAHOOHHHOHHCH2

-OPOO5’3’3’5’CTGHOOHHHOHHCH2P~P~POAHOOHHHOHHCH2P~P~POcodingstrandtemplatestrandOOOO第27頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3轉錄起始復合物第28頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一（二）轉錄延長1.亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶變構，與模板結合松弛，沿著DNA模板前移；

2.在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。(NMP)n

+

NTP(NMP)n+1

+PPi第29頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一轉錄泡（transcriptionbubble)5’5’5’17bpRNApolymerasedirectionoftranscriptioncodingstrandNewRNAstrandtemplatestrandpppGRNA-DNAhybridunwindingrewinding8bpG≡C>A＝T>A＝U第30頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

轉錄泡（transcriptionbubble）： 在轉錄延長過程中，由局部打開的DNA雙鏈、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA三者結合在一起的復合體，為空泡狀結構，又稱轉錄復合物。第31頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一53

DNA原核生物轉錄過程中的羽毛狀現象核糖體

RNARNA聚合酶轉錄未完成，翻譯已開始進行第32頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

(三)轉錄終止

RNA聚合酶在DNA模板上停頓下來，轉錄產物RNA鏈從轉錄復合物上脫落下來。

分類：依賴Rho(ρ)因子的轉錄終止非依賴Rho因子的轉錄終止第33頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

1.依賴ρ因子的轉錄終止因子是同六聚體蛋白（亞基分子量46KD）；因子能結合RNA，與polyC的結合力最強；因子還有ATP酶和解螺旋酶的活性。

1969年，J.RobertsT4噬菌體DNA感染大腸桿菌第34頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

2.解螺旋酶活性使DNA/RNA雜化雙鏈解開1.使RNApol構型象改變，停止轉錄第35頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

2.不依賴ρ因子的轉錄終止

DNA模板上靠近終止處，有特殊的堿基序列，轉錄出RNA后，RNA產物形成特殊的結構來終止轉錄。第36頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`

RNA5TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT...3

DNA

UUUU...…UUUU...…5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`莖環(huán)(stem-loop)/發(fā)夾(hairpin)結構第37頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一莖環(huán)結構使轉錄終止的機理使RNA聚合酶變構，轉錄停頓；使轉錄復合物趨于解離，RNA產物釋放。5′pppG5335RNA-polrU/dA配對不穩(wěn)定第38頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一二、真核生物的轉錄過程

（一）轉錄起始真核生物的轉錄起始上游區(qū)段比原核生物多樣化，轉錄起始時，RNA-pol不直接結合模板，其起始過程比原核生物復雜。第39頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一轉錄起始點TATA盒CAAT盒GC盒增強子順式作用元件(cis-actingelement)1.

轉錄起始前的上游區(qū)段AATAAA切離加尾轉錄終止點修飾點外顯子翻譯起始點內含子OCT-1OCT-1：ATTTGCAT八聚體啟動子、啟動子上游元件等近端調控元件和增強子等遠隔序列（轉錄起始點）（-100～-40nt）（-50000～-100nt）第40頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一2.轉錄因子

能直接或間接辨認和結合轉錄上游區(qū)段DNA的蛋白質，統(tǒng)稱為反式作用因子(trans-actingfactors)。反式作用因子中，直接或間接結合RNA聚合酶的，則稱為通用轉錄因子(basaltranscriptionalfactors,TF)。第41頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一參與RNA-polⅡ轉錄的TFⅡ

轉錄因子亞基和(或)分子量（kDa）功能TFⅡDTBP，38結合TATA盒(700KD)TAF(8~10個)輔助TBP-DNA結合TFⅡA12，19，35穩(wěn)定ⅡD-DNA復合物TFⅡB33促進RNA-polⅡ結合TFⅡF30，74解螺旋酶TFⅡE57()，34(β)ATPaseTFⅡH蛋白激酶，使CTD磷酸化CTD:羧基末端結構域，為Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser重復序列第42頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一3.轉錄起始前復合物(pre-initiationcomplex,PIC)真核生物RNA-pol不與DNA分子直接結合，而需依靠眾多的轉錄因子。第43頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一POL-ⅡTFⅡFⅡAⅡB由RNA-PolⅡ催化轉錄的PIC

POL-ⅡTFⅡFⅡHⅡETBPTAFTFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA復合物TATAⅡAⅡBTBPTAFTATAⅡHⅡECTD-PPIC組裝完成，TFⅡH使CTD磷酸化第44頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一閉合轉錄復合體的形成步驟

①由TFIID中的TBP識別TATA盒，并在TAFs的協助下結合到啟動子區(qū)，然后TFIIB與TBP結合，同時TFIIB也能與DNA結合，TFIIA可以穩(wěn)定與DNA結合的TFIIB-TBP復合體；②TFIIB-TBP復合體與RNApolII-TFIIF復合體結合，此舉可降低RNApolII與DNA的非特異部位的結合，協助RNApolII靶向結合啟動子；③TFIIE和TFIIH加入，形成閉合復合體，裝配完成。第45頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一TFIIH具有解旋酶（helicase）活性，能使轉錄起點附近的DNA雙螺旋解開，使閉合轉錄復合體成為開放轉錄復合體，啟動轉錄。TFIIH還具有激酶活性，它的一個亞基能使RNApolII的CTD磷酸化。CTD磷酸化能使開放復合體的構象發(fā)生改變，啟動轉錄。CTD磷酸化在轉錄延長期也很重要，而且影響轉錄后加工過程中轉錄復合體和參與加工的酶之間的相互作用。當合成一段含有60～70個核苷酸的RNA時，TFIIE和TFIIH釋放，RNApolII進入轉錄延長期。此后，大多數的TF就會脫離轉錄前起始復合物。第46頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一上游因子

與啟動子上游元件結合的蛋白質。調節(jié)通用轉錄因子與TATA盒的結合、RNA聚合酶與啟動子的結合及起始復合物的形成，協助調節(jié)基因的轉錄效率?？烧T導因子

與增強子等遠端調控序列結合。在特定時間和組織中表達而影響轉錄。第47頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一4.拼板理論(piecingtheory)一個真核生物基因的轉錄需要3至5個轉錄因子。轉錄因子之間互相結合，生成有活性和專一性的復合物，再與RNA聚合酶搭配而有針對性地結合、轉錄相應的基因。少數幾個反式作用因子（可誘導因子和上游因子）的搭配啟動特定基因的轉錄第48頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一（二）轉錄延長真核生物轉錄延長過程與原核生物大致相似，但因有核膜相隔，沒有轉錄與翻譯同步的現象。RNA-pol前移處處都遇上核小體。轉錄延長過程中可以觀察到核小體移位和解聚現象。第49頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小體轉錄延長中的核小體移位轉錄方向第50頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一真核生物的轉錄終止和加尾修飾同時進行真核生物的轉錄終止，是和轉錄后修飾密切相關的。真核生物mRNA有聚腺苷酸(polyA)尾巴結構，是轉錄后才加進去的。轉錄不是在polyA的位置上終止，而是超出數百個乃至上千個核苷酸后才停頓。已發(fā)現，在讀碼框架的下游，常有一組共同序列AATAAA，再下游還有相當多的GT序列。這些序列稱為轉錄終止的修飾點。第51頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一5------AAUAAA-5------AAUAAA--核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAAGTGTGTG轉錄終止的修飾點55333加尾AAAAAAA······3mRNA（三）轉錄終止——和轉錄后修飾密切相關。第52頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一真核生物的轉錄后修飾Post-transcriptionalmodification第三節(jié)第53頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一真核生物轉錄生成的RNA分子是初級RNA轉錄物(primaryRNAtranscript)，幾乎所有的初級RNA轉錄物都要經過加工，才能成為具有功能的成熟的RNA。加工主要在細胞核中進行。第54頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一幾種主要的修飾方式：1.剪接(splicing)2.剪切(cleavage)3.

修飾(modification)4.

添加(addition)5.RNA編輯(RNAediting)第55頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

一、mRNA的轉錄后加工

(一)首尾的修飾

5′-端加帽：m7GpppG——

3′-端加尾：多聚腺苷酸(polyA)真核生物mRNA轉錄后，需要進行5-端和3-端（首、尾部）的修飾以及對hnRNA進行剪接（splicing），才能成為成熟的mRNA，被轉運到核糖體，指導蛋白質翻譯。第56頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一帽子結構20-30bp使mRNA免遭核酸酶的攻擊與帽結合蛋白復合體結合，參與mRNA和核糖體的結合，啟動蛋白質的生物合成第57頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一5pppGp…5GpppGp…pppG

PPi鳥苷酸轉移酶5

m7GpppGp…甲基轉移酶SAM帽子結構的生成5ppGp…磷酸酶

Pi

5,5-三磷酸結構第58頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一加尾(addingtail)尾部修飾是和轉錄終止同時進行的過程。polyA的有無與長短，是維持mRNA作為翻譯模板的活性，以及增加mRNA本身穩(wěn)定性的因素。一般真核生物在胞漿內出現的mRNA，其polyA長度為100至200個核苷酸之間，也有少數例外。前體mRNA分子的斷裂和加多聚腺苷酸尾是多步驟過程。CPSF:聚腺苷酸化特異性因子PAP:多聚腺苷酸聚合酶PABⅡ:多聚腺苷酸結合蛋白Ⅱ第59頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一AAUAAAG/U5’3’Poly(A)信號Poly(A)位點mRNACPSFG/U5’3’CPSFCFI,CFII,CStFCPSFCStFCFICFIIPAPCPSFCStFCFICFIIPAPATPG/UPPPiCFIICFICStF慢速多腺苷酸化PABⅡCPSFAAAAAAAAAAOHPAPATPPPiPABⅡ快速多腺苷酸化CPSFAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAHOAAAAAAAAAAPAPCPSFAAAAAAAAAAOHPAP第60頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一（二）mRNA的剪接1.hnRNA和snRNA核內的初級mRNA稱為雜化核RNA(hetero-nuclearRNA,hnRNA)snRNA(smallnuclearRNA)核內的蛋白質小分子核糖核酸蛋白體（并接體,splicesome）snRNA第61頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一前體mRNA的剪接主要是去除內含子在細胞核內出現的初級轉錄物的分子量往往比在胞質內出現的成熟mRNA大幾倍，甚至數十倍。核酸序列分析證明，mRNA來自hnRNA，而hnRNA和DNA模板鏈可以完全配對去除初級轉錄物上的內含子，把外顯子連接為成熟RNA的過程稱為mRNA剪接（mRNAsplicing）。

第62頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一雞卵清蛋白成熟mRNA與DNA雜交電鏡圖20世紀70年代末,基因斷裂性概念第63頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一真核生物結構基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質，這些基因稱為斷裂基因。斷裂基因(splitegene)非編碼區(qū)A~G編碼區(qū)1~7雞卵清蛋白基因：第一個被詳細研究的斷裂基因第64頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一2.外顯子(exon)和內含子(intron)外顯子在斷裂基因及其初級轉錄產物上出現，并表達為成熟RNA的核酸序列。內含子隔斷基因的線性表達而在剪接過程中被除去的核酸序列。第65頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一Transcriptionandpast-transcribedmodificationforalbumingene

ABCDEFG

L1

2345

675’

47185511291181431561043gene-7.7kb5’hnRNAtranscriptionAAAAAAm7G5’ppp5’m2’G5’modificationmodifiedmRNAAAAAAA5’lariatmRNAtoformlariatm7G5’ppp5’m2’GAAAAAA5’maturemRNAsplicingm7G5’ppp5’m2’G第66頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一1.內含子形成套索RNA被剪除

剪接首先涉及套索RNA（lariatRNA）的形成，即內含子區(qū)段彎曲，使相鄰的兩個外顯子互相靠近而利于剪接。此后，還發(fā)現內含子近3′端的嘌呤甲基化，例如3mG是形成套索所必需的。2.內含子在剪接接口處剪除大多數內含子都以GU為5端的起始，而其末端則為AG-OH-3。5GU……AG-OH-3稱為剪接接口（splicingjunction）或邊界序列。剪接后，GU或AG不一定被剪除。

第67頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一pG-OH(ppG-OH,pppG-OH)U-OHGpUpGpA第一次轉酯反應第二次轉酯反應UpAGpU外顯子1內含子外顯子2G-OHUpUpGpA剪接過程的二次轉酯反應

3.剪接過程需兩次轉酯反應

第68頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一AG…….UCCAUACAUAPPPGmAUGAUGUPPPGmexon-1exon-2intron-1U1-snRNAU2-snRNApG-O-H….....AGGUAUGUUACUACA剪接體①4.剪接體是內含子剪接場所hnRNA第69頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一②③UACUACA-AGUGU4U5U6E1E2U1U2UACUACA-AGUGU6E1E2U1、U4、U5第70頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一5.前體mRNA分子有剪切和剪接兩種模式前體mRNA分子的加工除上述剪接外，還有一種剪切（cleavage）模式。剪切指的是剪去某些內含子后，在上游的外顯子3-端直接進行多聚腺苷酸化，不進行相鄰外顯子之間的連接反應。剪接是指剪切后又將相鄰的外顯子片段連接起來，然后進行多聚腺苷酸化。第71頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一6.前體mRNA分子可發(fā)生可變剪接

許多前體mRNA分子經過加工只產生一種成熟的mRNA，翻譯成相應的一種多肽；有些則可剪切或（和）剪接加工成結構有所不同的mRNA，這一現象稱為可變剪接（alternativesplicing），又稱選擇性剪接。第72頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一真核細胞基因的前體mRNA交替加工的兩種機制第73頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一大鼠降鈣素基因轉錄本的可變剪接第74頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一有些基因的蛋白質產物的氨基酸序列與基因的初級轉錄物序列并不完全對應，mRNA上的一些序列在轉錄后發(fā)生了改變，稱為RNA編輯（RNAediting）。

RNA編輯作用說明，基因的編碼序列經過轉錄后加工，是可有多用途分化的，因此也稱為分化加工(differentialRNAprocessing)。（四）mRNA編輯是對基因的編碼序列進行轉錄后加工第75頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一mRNA的編輯(mRNAediting)人類apoB基因mRNA（14500個核苷酸）肝細胞apoB100（分子量為513KD）小腸黏膜細胞apoB48（分子量為250KD）mRNA編輯胞嘧啶核苷脫氨酶：C2153UCAA→UAA第76頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一二、rRNA的轉錄后加工轉錄剪接18S-rRNA5.8S和28S-rRNArDNA內含子內含子28S5.8S18S45S-rRNAsnoRNPs第77頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一三、tRNA的轉錄后加工tRNA前體RNApolⅢTGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCDNA第78頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一RNAaseP、內切酶連接酶第79頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一tRNA核苷酸轉移酶第80頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一堿基修飾（2）還原反應如：UDHU（3）核苷內的轉位反應

如：Uψ（4）脫氨反應如：AI如：AAm（1）甲基化（1）（1）（3）（2）（4）第81頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一四、RNA催化一些真核和原核基因內含子的自剪接

1982年美國科學家T.Cech和他的同事發(fā)現四膜蟲（tetrahymenathermophilic）編碼rRNA前體的DNA序列含有間隔內含子序列，并且在沒有任何來自四膜蟲的蛋白質情況下，rRNA前體能準確地剪接去除內含子。這種由RNA分子催化自身內含子剪接的反應稱為自剪接（self-splicing）。

第82頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一四膜蟲rRNA內含子的二級結構四膜蟲rRNA的剪接采用自我剪接方式5′-端核苷酸序列第83頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一一些噬菌體的mRNA前體及細菌tRNA前體也發(fā)現有這類自身剪接的內含子，并被稱之為I型內含子（groupIintron）。I型內含子以游離的鳥嘌呤核苷或鳥嘌呤核苷酸作為輔因子完成剪接。鳥嘌呤核苷或鳥嘌呤核苷酸的3′-OH與內含子的5′-磷酸共同參與轉酯反應。這種轉酯反應與前述的mRNA內含子剪接的轉酯反應類似，不過參與反應的不是分支點A的2-OH，切除的內含子是線狀，而不是“套索”狀。某些線粒體和葉綠體的mRNA前體和tRNA前體還有另一類自身剪接的內含子，稱為II型內含子。這類內含子的剪接與前面介紹的前體mRNA內含子剪接相同，但是沒有剪接體參與第84頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一I和II型內含子的剪切第85頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一五、RNA在細胞內的降解有多種途徑正常轉錄物和異常轉錄物的降解途徑有一定差異。前者包括依賴于脫腺苷酸化的mRNA降解和不依賴于脫腺苷酸化的mRNA降解；后者包括無義介導的mRNA降解、無終止降解、無停滯降解和核糖體延伸介導的降解等。但細胞內少部分正常mRNA也可經由無義介導的途徑降解。第86頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一（一）依賴于脫腺苷酸化的mRNA降解是重要的mRNA代謝途徑mRNA的5-端帽和3-端的poly(A)尾結構對于mRNA的穩(wěn)定性具有重要作用。當細胞以mRNA為模板進行蛋白質合成時，翻譯起始因子eIF4E、eIF4G和3poly(A)結合的PABP等相互作用而形成封閉的環(huán)狀結構，防止來自脫腺苷酸化酶（deadenylase）和脫帽酶（decappingenzyme）的攻擊，以保證mRNA的穩(wěn)定。因此，mRNA的降解必須首先解除這些穩(wěn)定因素，脫腺苷酸化及帽結構的水解是其中的重要步驟，故稱為依賴于脫腺苷酸化的mRNA降解。第87頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一依賴于脫腺苷酸化的mRNA降解第88頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一（二）無義介導的mRNA降解是重要的真核細胞mRNA質量監(jiān)控機制真核細胞mRNA的異常剪接可能會產生無義（nonsense）的終止密碼子，由此產生的mRNA降解稱為無義介導的mRNA降解（nonsense-mediatedmRNAdecay,NMD），是廣泛存在的mRNA質量監(jiān)控的重要機制。那些含有提前終止密碼子（prematuretranslational-terminationcodon,PTC）的mRNA會被選擇性清除。

第89頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

復習思考題：

1.概念 （1）轉錄 （2）不對稱轉錄 （3）結構基因 （4）核心酶 （5）外顯子 （6）內含子 （7）模板鏈 （8）啟動子 （9）Pribnow盒第90頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一

2.復制與轉錄的異同點。

3.RNA聚合酶與DNA聚合酶作用的異同點。

4.試述原核生物啟動子的結構特點及功 能。

5.原核生物與真核生物RNA聚合酶有何異 同？

6.原核生物與真核生物的轉錄終止有何不 同？第91頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一選擇題練習RNA轉錄第92頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一1.DNA雙鏈中,指導合成RNA的哪條鏈叫A模板鏈B反意鏈C編碼鏈DCrick鏈E以上都不對第93頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一2.內含子是指A不被轉錄的序列B被轉錄的非編碼序列C編碼序列D被翻譯的序列E以上都不是第94頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一3.有關mRNA的敘述正確的是A占RNA總量的80%以上B在三類RNA中分子量最小C分子中含有大量稀有堿基D前體是snRNAE在三類RNA中更新速度最快第95頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一4.DNA分子上某段堿基順序為5’AGCATCTA,轉錄后的mRNA相應的堿基順序為A5’TCGTAGATB5’UCGUAGAUC5’UAGAUGCUD5’TAGATGCTE以上都不是第96頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一5.RNA生物合成包括A起始,延長和終止B進位,轉肽和轉位C先形成引發(fā)體,再進行鏈的延長,最后終止D注冊,轉位和轉肽E剪接,修飾和終止第97頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一6.有關依賴Pho因子終止轉錄的描述哪項是錯誤的A與RNA分子中polC的結合能力最強B有GTP酶的活性C有解螺旋酶的活性DPho因子與轉錄產物結合后構象改變EPho因子與轉錄產物結合后RNA聚合酶構象改變第98頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一7.有關啟動子的描述哪項是正確的AmRNA開始被翻譯的那段DNA序列B開始轉錄mRNA的那段DNA序列CRNA聚合酶開始與DNA結合的那段DNA序列D阻抑蛋白結合的那段DNA序列EDNA聚合酶與開始與DNA結合的那段DNA序列第99頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一8.真核細胞的轉錄發(fā)生在A細胞漿B細胞核C線粒體D核蛋白體E內質網第100頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一10.有關轉錄因子的敘述哪項是正確的A是真核生物的啟動子B是真核生物RNA聚合酶的組成成分C是轉錄調控中的反式作用因子D是原核生物RNA聚合酶的組成成分E是轉錄調控中的順式作用元件第101頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一11.Whichsubunitrecognizetranscriptionstartingsite?ABCDE’第102頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一12.TheenzymeneededfortranscriptionprocessisADDDPBDDRPCprimaseDRDRPEnuclease第103頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一13.TherawmaterialforsynthesisofRNAisAdNTPBdNMPCNMPDNTPENDP第104頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一14.ThetranscriptionfactorwhichcanbindTATAboxinRNApolymeraseⅡjoinedtranscriptionisATFⅡABTFⅡBCTFⅡDDTFⅡEETFⅡF第105頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一15.DNA復制與RNA轉錄的共同點是A需要單鏈DNA做模板B需要DNA指導的DNA聚合酶C合成方式為半保留復制D合成方向為5’至3’E合成原料為NTP第106頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一16.真核生物mRNA 前體的加工包括A5’端加帽結構B3’端加多聚A尾C3’端加CCA-OHD去除內含子E連接外顯子第107頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一17復制和轉錄有許多異同點，下列有關這兩個過程的描述哪一項是錯誤的。A轉錄是以一條DNA鏈做模板（一個轉錄本）；而復制是以兩條鏈做模板，并且是同時做模板。

B復制的產物大于轉錄的產物。C兩個過程合成的方向均為5’至3’。D兩個過程均需RNA引物。EDNA聚合酶和RNA聚合酶均需要Mg2+。第108頁，共121頁，2023年，2月20日，星期一18轉錄合成