轉(zhuǎn)錄過(guò)程及轉(zhuǎn)錄后修飾

★復(fù)習(xí)什么是轉(zhuǎn)錄？轉(zhuǎn)錄的模板、酶、原料、合成部位及方向、轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)。★新授：三、轉(zhuǎn)錄過(guò)程轉(zhuǎn)錄起始階段概況：RNA聚合酶結(jié)合到DNA模板；第一個(gè)NTP加入形成轉(zhuǎn)錄起始物相關(guān)概念*操縱子：由若干結(jié)構(gòu)基因及其上游的調(diào)控序列組成的轉(zhuǎn)錄單位。*啟動(dòng)子：RNA聚合酶全酶與DNA模板結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的部位。具體過(guò)程⑴根據(jù)模板鏈上核苷酸序列,NTP進(jìn)入生成與DNA互補(bǔ)的RNA第一、第二位三磷酸核苷⑵RNA聚合酶催化第一、二位三磷酸核苷形成第一個(gè)3',5'—磷酸二酯鍵。述：通常RNA鏈起始5'端總是三磷酸嘌吟核苷GTP或ATP,又以GTP更為常見(jiàn)。舉例一一原核生物的轉(zhuǎn)錄起始全酶(a2BB6)結(jié)合啟動(dòng)子，。70識(shí)別-35區(qū)RNA5'第一個(gè)核苷酸GTP(ATP)?第一個(gè)磷酸二酯鍵形成：pppGpN-3'OH轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物：RNApol(a2BB'。)-DNA-pppGpN-3'OH（二）鏈的延長(zhǎng)概況：在起始階段形成第一個(gè)磷酸二酯鍵后，b亞基從轉(zhuǎn)錄起始物上脫落。RNA聚合酶核心酶沿模板向下游（3'T5'）移動(dòng)，新生的RNA鏈按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（TTU）,以5'T3'的方向進(jìn)行延伸。述：合成的RNA自3'末端逐步延長(zhǎng)。合成出的RNA與DNA形成雜交分子，約12bp,因結(jié)合不緊很易脫離。隨轉(zhuǎn)錄的向前進(jìn)行，RNA鏈的5'端不斷脫離模板鏈，然后模板鏈與編碼鏈又恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄泡：是由DNA雙鏈,RNA聚合酶與新合成的轉(zhuǎn)錄本RNA局部形成的結(jié)構(gòu),它貫穿于延長(zhǎng)過(guò)程的始終。（三）轉(zhuǎn)錄終止概況：RNA聚合酶合成移到終止信號(hào)時(shí)停止，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中脫落。原核生物轉(zhuǎn)錄終止的類型⑴p因子參與的轉(zhuǎn)錄終止述：r因子與RNA產(chǎn)物中富含C的部位結(jié)合,并誘使RNA聚合酶構(gòu)象改變停止滑動(dòng)；p因子的解螺旋酶活性，利于RNA產(chǎn)物的釋放。⑵其它終止方式述：GC區(qū)形成的發(fā)卡結(jié)構(gòu)阻礙RNA聚合酶的行進(jìn)，聚U區(qū)使配對(duì)不穩(wěn)定,以利于RNA產(chǎn)物的釋放。四、轉(zhuǎn)錄后的修飾述：原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為RNA前體，是初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。原核生物和真核生物的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量大，且不具有生物活性，必須在酶的作用下，進(jìn)行加工修飾才能成為成熟的、有活性的RNA，該過(guò)程稱轉(zhuǎn)錄后修飾。（一）真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后的加工修飾pre-mRNA加工成mRNA包括5'端加帽、3'端加尾和剪接。mRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行。?加工過(guò)程和出核轉(zhuǎn)運(yùn)都以核蛋白體形式進(jìn)行。1，5'端帽子結(jié)構(gòu)（-m/GPpP-）的形成⑴形成部位/細(xì)胞核⑵形成過(guò)程——帽子結(jié)構(gòu)的形成先于mRNA中段的剪接過(guò)程5'pppA（G）pNpNpNp…，，+pppG;鳥(niǎo)苷酸轉(zhuǎn)移酶GpppA（G）PNpNpNp + ppi+pi；鳥(niǎo)嘌呤7甲基轉(zhuǎn)移酶m7GpppA（G）pNpNpNp…，⑶主要功能穩(wěn)定mRNA結(jié)構(gòu)，免遭核酸外切酶或磷酸酶的降解破壞與蛋白質(zhì)生物合成的起始有關(guān)，為核糖體識(shí)別翻譯起始部位提供信號(hào)2，3'端多聚A“尾”的形成⑴形成部位/細(xì)胞核⑵形成過(guò)程⑦核酸外切酶切除3'端一些多余的核苷酸②然后在核內(nèi)多聚核苷酸聚合酶的催化下，由ATP聚合形成⑶主要功能加mRNA本身穩(wěn)定的重要因素維持著RNA作為翻譯模板的活性⑷加尾信號(hào)(幻燈73、74)☆修飾點(diǎn)：AAUAAA☆切割位點(diǎn)：富含G/U或U⑸加尾機(jī)理polyA特異因子(CPSF)；切割刺激因子(CstF)；二種切割因子(CF1，CF2)；polyA聚合酶(PAP)；polyA結(jié)合蛋白II(PABII)hnRNA的剪接⑴定義：在酶的作用下切除hnRNA中的內(nèi)會(huì)子、拼接外顯子，使之成為具有指導(dǎo)翻譯功能的模板的過(guò)程。hnRNA:雜化核RNA,是真核細(xì)胞mRNA的前體，需經(jīng)加工改造后，才能成為成熟的mRNA。snRNA:小分子核RNA,哺乳動(dòng)物6種：U1至U6；除U3外都參與pre-mRNA剪接。?剪接體：5種snRNA和6-10種蛋白質(zhì)構(gòu)成。?并接體與hnRNA的內(nèi)含子區(qū)段結(jié)合進(jìn)行剪接。☆斷裂基因：編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔但又連續(xù)鑲嵌而成的基因☆內(nèi)含子：真核生物核內(nèi)hnRNA分子中部分無(wú)表達(dá)活性的序列☆外顯子：有表達(dá)活性的結(jié)構(gòu)基因序列述：編碼區(qū)(外顯子)和非編碼區(qū)(內(nèi)含子)都被轉(zhuǎn)錄，內(nèi)含子主要在轉(zhuǎn)錄后被剪除。真核生物的結(jié)構(gòu)基因絕大多數(shù)為斷裂基因。⑵過(guò)程⑦h(yuǎn)nRNA分子中的內(nèi)會(huì)子彎成套素狀，使各外顯子相互接近☆套索RNA:內(nèi)含子被剪除的方式。特異的RNA酶切斷內(nèi)含子與外顯子之間的磷酸二酯鍵編碼區(qū)相互連接,生成成熟的mRNA附：內(nèi)含子的功能：兩種看法?有利于物種的進(jìn)化：原核細(xì)菌基因組無(wú)內(nèi)含子可是染色體變小、復(fù)制速度加快；真核生物保留內(nèi)含子，可進(jìn)行外顯子移動(dòng)，適應(yīng)環(huán)境變化。?內(nèi)含子在基因表達(dá)調(diào)控中有作用：某些遺傳性疾病變異發(fā)生在內(nèi)含子有些內(nèi)含子在基因表達(dá)調(diào)控中起作用有些內(nèi)含子有編碼功能（二）tRNA轉(zhuǎn)錄后的加工述：真核生物pre-tRNA由RNA-polIII轉(zhuǎn)錄生成，都是單體。pre-tRNA除前導(dǎo)序列和拖尾序列外，內(nèi)部含插入序列即內(nèi)含子。剪接述：內(nèi)含子的剪切為先剪后接。先由剪接內(nèi)切核酸酶剪去內(nèi)含子，再由連接酶將兩個(gè)“半分子”連接起來(lái)?；瘜W(xué)修飾（核苷或堿基的修飾）⑴甲基化：A中基轉(zhuǎn)移酶Am；G中基轉(zhuǎn)移酶Gm⑵核苷內(nèi)轉(zhuǎn)位：U假尿苷合成酶m⑶脫氨基反應(yīng)：A I⑷還原反應(yīng)：U DHU述：這些反應(yīng)使成熟的tRNA分子中含較多的稀有堿基。（三）rRNA轉(zhuǎn)錄后的加工真核細(xì)胞中rRNA前體為45SrRNA,經(jīng)加工生成18S、28S與5.8SrRNA；5SrRNA來(lái)自另外的基因。在原始轉(zhuǎn)錄中的相對(duì)位置如下：28SrRNA位于3'端；18SrRNA靠近5'端；5.8SrRNA位于兩者之間由RNA聚合酶III催化合成的5SrRNA,經(jīng)過(guò)修飾與28SrRNA和5.8SrRNA及有關(guān)蛋白質(zhì)一起，裝配成核糖體大亞基（60S）18SrRNA與有關(guān)蛋白質(zhì)一起裝配成核糖體小亞基（40S