2. 第十一章 RNA 的生物合成 （转 录 transcription ） 思路： 合成体系 过程 后加工 酶 模板 起始 延长 终止 剪切 剪接 末端添加 化学修饰 RNA 编辑 原核（主） 真核

3. 方式 转录 ( 主 ) RNA 复制 RNA 转录

4. 转录：指以 DNA 为模板 合成 RNA 的过程

5. 复 制转 录 模 板模 板 两股全长 DNA 链 模板链 : 一股 DNA 链的部分 （不对称转录） 原 料原 料 dNTPNTP 酶 DNA 聚合酶 （ DDDP ） RNA 聚合酶 （ DDRP ） 产 物产 物子代 DNA RNA （ mRNA, tRNA, rRNA ） 配 对配 对 A-T ， G-C A-U T-A G-C 引物 有 无

6. 合成体系 底物： NTP （ ATP 、 GTP 、 CTP 、 UTP ） 模板：模板链 酶： RNA-pol(DDRP) 某些蛋白因子、无机离子 第一节 模板和酶

7. 一. RNA 聚合酶 1. 不需引物 ； 2. 聚合方向 5′→3′ ； 3. 无核酸外切酶活性。 原核 1 种 种类 真核 3 种 作 用：作 用： 催化四种 NTP 合成 RNA 特 点：

8. 1 ．原核生物的 RNA 聚合酶 （ 1 ） 组 成 组 成 5 个亚基（ α 2 ββ′σ ）， 存在形式 核心酶： α 2 ββ′ ， 参与转录延长。 全 酶：核心酶 +σ ， 参与转录起始。

9. 亚基功能  决定哪些基因被转录  与转录全过程有关 （催化）  结合 DNA 模板（开链）  辨认起始点 （ 2 ）各亚基的功能 （ 3 ）特性 受利福平抑制（专一结合 β 亚基）

10. 2 ．真核生物的 RNA 聚合酶 种类 IIIIII 转录产物 45s-rRNAhnRNA 5s-rRNA tRNA snRNA 对鹅膏蕈 碱的反应 对利福平 的抑制反 应 耐受 （－） 极敏感 （＋＋） 中度敏感 （＋） （－）

11. 2. 转录特点： 不对称转录 含义：①只有一 条链被转录； ②模板链并非总在同 一单链上。 含义 二、转录模板 1. 模 板： 模板链. 模板链 模板链 : 为 DNA 双链中指引转 录的单股链的部分片段。 作用作用：决定 RNA 的核苷酸排列顺序。

12. 3. 转录单位 操纵子 操纵子 = 启动子 + 结构基因 + 终止子 （ 1 ） 启动子 概念：指 RNA 聚合酶识别、结 合 和开始转录的一段 DNA 序列。 特征 : 实验 : A. 原核生物 结合部位： -10bp 处，含 TATAAT 序列 （ Probnow ）盒， RNA － pol 的结合部位。 识别部位： -35bp 处，含 TTGACA 序列， σ 因子的识别部位。 特征 实验

13. 概念 : 位于真核 DNA 转录起 始点上游，与转录起始、 调控有关的 DNA 序列。 TATA 盒： -25bp 处 组成 : CAAT 盒： -75bp 处 GC 盒： -95 bp 处 B. 真核生物 顺式作用元件

14. (2) 结构基因 定义： 能转录出 RNA 的 DNA 片段. (3) 终止子 定义：转录模板上终止转录的信号。 特征： a. 原核生物 不依赖 ρ 因子的终止子： RNA 上茎环 ( 发夹 ) 结构 依赖 ρ 因子的终止子：位 RNA 上 Polyc b. 真核生物 加尾信号 DNA 上 AATAAA+ 富含 G.T 序列 不依赖 ρ 因子 依赖 ρ 因子 加尾信号

15. 第二节 转录过程 －. 原核生物的转录 过 程：起始、延长及终止 过 程 （一）、起始 生成转录起始复合物： RNApol （ α2ββ ′σ ） - DNA-pppGpN-oH3′ 过程 : RNA-pol(σ) 结合启动子,DNA 解旋, 形成第一个磷酸二酯键 。

16. 核心酶转录空泡的形式, 沿模板 3′→5′ 滑动, 使 RNA 链从 5′→3′ 延长。 多个转录同时进行 转录空泡 多个转录同时进行 （二）、延长

17. 核心酶 识别 转录终止 依赖 ρ 因子依赖 ρ 因子的转录终止 不依赖 ρ 因子不依赖 ρ 因子的转录终止 （三）. 终止 终止 机制 转录终止信号 新 RNA 链脱落； DNA 双链恢复 ; 核心酶脱落与 σ 因子结合

18. ＝. 真核生物的转录 （－）. 起始 形成 PIC:RNA-pol-TF-DNARNA-pol-TF-DNA 生成第一个磷酸二酯键,RNA- pol 磷酸化 TF( 转录因子 ) ：直接或间接结合 RNA-pol 的 反式作用因子。 反式作用因子：直接或间接辨认、结合 顺式作用元件的蛋白质。 TF 能结合 RNA-pol 和 DNA （＝）. 延长 同原核 图 图 （三）. 终止 终止 加尾信号处终止， PolyA 后切断 RNA 。

19. 剪切和剪接 基本类型 末端添加 化学修饰 RNA 编辑 部位 胞核（主） 胞浆 第三节 转录后的加工 原核 mRNA 不需加工，其余 RNA 均需加工 后才有活性。

20. 一、真核生物 mRNA 的转录后加工 （一）首、尾的修饰（末端修饰） 1 ． 5′ 端加帽 — m 7 GpppN Mp 作用：稳定 mRNA 过程： 2 ． 3′ 端加尾－ polyA 尾 过程 作用：稳定 mRNA 过程： 过程 3.RNA 编辑： PolyA 的形成过程RNA 编辑

21. 内含子：隔离基因线性表达的序列。（非编码区） 内含子 外显子：在断裂基因及其初级转录产物及 mRNA 上 可表达的片断。（编码区） （ ＝） 剪接 切除内含子，连接外显子。 断裂基因：指真核生物基因，其内含子和外显 断 子相互间隔而连续镶嵌, 去除内含子 后可翻译完整蛋白质。 机制 : a. 套索机制 套索 结合 靠近 连接 ( 转酯反应 ) 部位 : 剪接体 = hnRNA +snRNP （ snRNA ＋蛋白质） 剪接体 b. 自身剪接 核酶 c. mRNA 编辑

22. 内含子 分类 Ⅰ. Ⅱ. Ⅳ 自身剪接 Ⅲ 套索结构剪接 功能 有利于物种的进化选择, 在基因表达中有调控功能.

23. 二、 tRNA 的转录后加工 1 ．剪接 需内切酶和连接酶 2 ． 3′ 端加上 CCA 结构（末端添加） 需外切酶或转移酶 3 ．碱基修饰（化学修饰） 生成稀有碱基后加工

24. 三、 rRNA 的转录后加工 自身剪接 需核酶参与 定义：具有催化作用的 RNA 结构：锤头状结构 底物部位 切口旁 核酶 催化部位 茎 环 作用：参与 RNA 的转录后加工。 作用方式 : 剪接 ( 核酸内切酶 + 连接酶 ) 剪切 ( 核酸内切酶 ) 实验： 意义 :后加工锤头状

25. 原核与真核转录的区别 原核 真核 RNA-pol 种类 1 3 起始 σ 因子识别起始点， 需 TF 与启动子结合后， RNA-pol 与 DNA 协助 RNA-pol 与 DNA 模板结合。 模板结合。 延长 核心酶滑动 RNA-pol 滑动 终止 依赖 ρ 因子 ρ 因子阻止 加尾信号提示 mRNA 加 不依赖 ρ 因子 mRNA 发 PolyA 尾、并在尾后切断 夹结构阻止 后加工 mRNA 不加工 mRNA 、 tRNA 、 rRNA tRNA 、 rRNA 需加工 均加工

26. 5' 3' 5' 3' 为模板链 转录延长方向 结构基因结构基因与不对称转录 为编码链 为结构基因

27. 5´·····GCAGTACATGTC····· 3´ 3´·····c g t c a t g t a c a g····· 5 ´ 5 ´····GCAGUACAUGUC ···3 ´ N  Ala  Val  His  Val  C DNA DNA 模板, 转录产物 RNA 的核苷酸序列, 以及翻译产物肽的氨基酸序列. DNA 双链中, 以小写字母代表模板链, 大写字母代表编码链.模板链 RNA 肽

28. 5´ RNA 聚合酶 保护区 结构基因 终止点 -50 -40 -30 -20 -10 0 +10 TTGACA AACTGT TATAATPu Probnow 盒 ATATTAPy pppG 5´ 转录的起始区

29. TTGACAN 17 TTTACAN 16 TTTACAN 17 TTGATAN 16 CTGACGN 18 被 RNA 聚合酶保护的 DNA 区段碱基序列分析 1-5 行举出几个具体操纵子的分析结果 6,7 行示对 45 个操纵子分析后得出的一致性序列 TTGACA TATAAT X/45 38 36 29 40 25 30 37 37 28 41 29 44 trp tRNA trp lac recA ara 最大一致性 TTAACT N 7 A TATGAT N 7 A TATGAT N 6 A TATAAT N 7 A TACTGT N 6 A – 35 区 –10 区 +1

30. 真核生物启动子 真核生物 GAGCCACCCCCAAT TATA 5' 3' -25-70 GC 盒 CAAT 盒 TATA 盒 转录起始部位 +1 启动子 RNA 产物 Hogness

31. rho Polymerase Rho 因子的作用原理Rho 因子作用原理 RNA 链上带条纹线的代表富含 C 的区段。 Rho 因子结合 RNA （右），发挥其 ATP 酶及螺旋 酶活性 5´ RNA +ATP 5´ 3´

32. TTGCAGCCTGAGAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT UUUUU….. AB C A 大肠杆菌 B RNA 一级结构 RNA 二级结构

33. 5´ AAA …. AAA(P OLY A) 5´ 3´ DNA 转录终止 RNA 聚合酶 m-RNA 真核生物的转录终止及加尾修饰终止加尾修饰 AATAAA 加尾加尾信号

34. 启动子结构基因 终止终止区 1. 5´ σ 核心酶 2. 3. 4. Gppp 5. 6 3’ ‘ 5´ pppG σ ρ 7. 5´ pppG 8. 5´ mRNA 转录过程 1,2. 待转录的基因 ; 3´ 至 5 ´ 的单股为有意义链 ; 3,4. 起始 : 全酶结合于有启动区 ;5. 第一个 pppG 加入 ; 6.σ 因子释 出后开始延长 ; 7. 终止 : ρ 因子加入, 核心酶释出 ; 8. 转录完成延长 核心酶

35. RNA 聚合酶 DNA-RNA 杂化双链 OH 转录方向 模板链 5´-pppG RNA 转录空泡 转录空泡 : 由 RNA 聚合酶、 DNA 、转录产物 RNA 组成的转 录复合物 DNA 转录空泡

36. 电子显微电子显微镜下的转录 现象（原核生物）

37. 5´ pppG 转录终止模式终止模式 3´ DNA RNA 聚合酶

38. PIC:TF-DNA-RNApolTF-DNA-RNApol TFII 功能

39. RNA 编辑 : 某些 RNA( 特别是 mRNA) 转录RNA 编辑 后，还需插入、删除和取代 某些核苷酸残基，才具有翻 译功能，并改变了原有模板 上的遗传信息。

40. 帽

41. 并接体 并接体 (spliceosome) 定义 : snRNA 与核内蛋白质构成的小核核糖核酸 蛋白体 (snRNP ) 。 作用 : snRNA 序列与内含子序列互补, 参与 mRNA 的 剪接. 场所 : 剪接体 (snRNP+hnRNA) 蛋白体 snRNA

42. 断裂基因

43. 电镜套索

44. 1. 结合 并接体 内含子

45. 2. 靠近

46. 3. 连接

47. （三） tRNA 的转录后加工后加工

48. 。 rRNA 的转录后加工后加工 rDNA （ rRNA 基因）特点：多拷贝、间隔、串联基因。 转录产物是 rRNA 前体

49. 具有催化活性的 RNA 称为核酶 （ ribozyme) 核酶的二级结构 （槌头结构）槌头结构

50. T C G A G T A C A G C T C A T G C G A G U A C G C A U RNA 聚合酶 编码链 模板链 RNA PPi 5’ 3’ 5’ GTP UTP CTP ATP UTP 转录的延长延长 3’ 起 终

51. ’ ’     α +1 -55 TATAAT ATATTA TTGACAAAC TGT 原核生物的 RNA 聚合酶全酶及其在 转录起始区的结合 RNA 聚合酶全酶 DNA 双链已打开, 但  因子尚未脱落

52. 总结： 转录：定义、特点、合成体系、合成过程、合成后加工 合成体系 过程 后加工 酶 模板 起始 延长 终止 剪切 剪接 末端添加 化学修饰 RNA 编辑 原核（主） 真核