转录与基因表达调控.ppt

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1、第十五章第十五章 RNA的生物合成的生物合成RNA生物合成：生物合成：1.转录转录 复制复制 RNA RNARNA指导的指导的RNA聚合酶，或依赖于的聚合酶，或依赖于的聚合酶聚合酶第一节第一节 转录的基本特征转录的基本特征转录转录：以：以DNA为模板、为模板、NTP为原料，按碱基配对原为原料，按碱基配对原则，在则，在RNA聚合酶的催化下合成与聚合酶的催化下合成与DNA互补的互补的RNA链的过程。链的过程。一、转录的模板一、转录的模板l模板链模板链：DNA双链中能指导转录的双链中能指导转录的DNA单链，又单链，又称称反义链（负链）反义链（负链）。l编码链编码链：与模板链碱基配对、在：与模板链碱基

2、配对、在DNA双链中不能双链中不能指导转录的指导转录的DNA单链，又称为单链，又称为有义链（正链）有义链（正链）。5 5 3 3 3 3 5 5 模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链转录方向转录方向转录方向转录方向DNA转录模板转录模板u转录单位转录单位：RNA的生物合成的生物合成始于始于DNA模板模板的一个特定位点，并在另一个位点处的一个特定位点，并在另一个位点处终止终止，这一特定区域称为转录单位，又称为这一特定区域称为转录单位，又称为“结结构基因构基因”。u启动子启动子：转录起始控制区。：转录起始控制区。u终止子终止子：转录终止控制区。：转录终止控制区。转录单位转录单位转录起点

3、转录起点(+1)启动子启动子终止子终止子编码区编码区（开放阅读框）（开放阅读框）转录单位（结构基因）转录单位（结构基因）基因基因DNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译RNA不对称转录的概念：不对称转录的概念：l对于一个基因而言，处在对于一个基因而言，处在DNA分子双链上某一区分子双链上某一区段段,一股链用作模板指引转录，另一股链不转录一股链用作模板指引转录，另一股链不转录l对于不同基因而言，模板链并非全部在同一条对于不同基因而言，模板链并非全部在同一条DNA单链上单链上5 5 3 3 3 3 5 5 模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链转录方向转录方向转录方向转录方向DNARNA聚合酶

4、：催化聚合酶：催化DNA转录合成转录合成RNA的酶。的酶。又称又称DNA指导的指导的RNA聚合酶，或聚合酶，或DNA依赖的依赖的RNA聚合酶。聚合酶。l RNA合成的化学机制与合成的化学机制与DNA依赖的依赖的DNA聚合聚合酶催化酶催化DNA合成（复制）相似。合成（复制）相似。(NMP)n+NTP (NMP)n+1+PPiRNA延长的延长的RNA二、二、RNA聚合酶（聚合酶（RNA pol）1.原核生物原核生物RNA聚合酶聚合酶DNA聚聚合合酶酶在在启启动动DNA链链延延长长时时需需要要引引物物存存在在，而而RNA聚聚合合酶酶不不需需要要引引物物就就能能直直接接启启动动RNA链的延长。链的延长

5、。RNA聚聚 合合 酶酶 和和 DNA的的 特特 殊殊 序序 列列 启启 动动 子子(promoter)结合后，就能启动结合后，就能启动RNA合成。合成。原核生物原核生物RNA聚合酶由聚合酶由5个亚基组成：个亚基组成：2，是，是RNA聚合酶的聚合酶的全酶全酶。其中。其中 2又称为又称为RNA聚合酶的聚合酶的核心酶核心酶。为启动因子。为启动因子。全酶全酶（起始阶段）（起始阶段）核心酶核心酶（延长阶段）（延长阶段）亚基亚基分子量分子量亚基数亚基数功功 能能 365002转录起始、滑动、辨认碱基转录起始、滑动、辨认碱基 1510001聚合酶催化部位聚合酶催化部位 1550001DNA结合结合 700

6、001启动子识别启动子识别利福平抑制利福平抑制 亚基：是抑制结合杆菌的特效药亚基：是抑制结合杆菌的特效药2.2.真核生物的真核生物的RNARNA聚合酶聚合酶 依据对依据对鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱的敏感性，真核细胞的的敏感性，真核细胞的RNA聚聚合酶分为三类：合酶分为三类：鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱转录产物转录产物RNA聚合酶聚合酶I耐受耐受rRNA（5s rRNA例外）例外）RNA聚合酶聚合酶II很敏感很敏感mRNARNA聚合酶聚合酶III 中度敏感中度敏感 tRNA/5s rRNA/snRNA等等三、启动子三、启动子（一）原核生物启动子（一）原核生物启动子1.启动子启动子:RNA聚合酶与聚合酶与DNA模板结合

7、的序列模板结合的序列。n研究方法：研究方法：RNA聚合酶保护法（足迹法）聚合酶保护法（足迹法）开始转录开始转录T T G A C AA A C T G T-35 区区(Pribnow box)T A T A A T Pu A T A T T A Py-10 区区1-30-5010-10-40-205 3 3 5 RNA-pol辨认位点辨认位点(Sextama box，recognition site)5 5 RNA聚合酶保护区聚合酶保护区结构基因结构基因3 3 n用用RNA聚合酶保护法研究转录起始区聚合酶保护法研究转录起始区 A为转录起始点，而为转录起始点，而90%以上的基因转录起始点为以上的

8、基因转录起始点为嘌呤（嘌呤（A/G）。）。.NNNNNTTGACANNN.NNNTATAATNNNNNMC(A/G)TMMNNN.17bp7bp-35序列序列-10序列序列转录起始区转录起始区转录起始点转录起始点（1）Pribnow box（又称（又称-10序列）：序列）：A为转录起始点，而为转录起始点，而90%以上的基因转录起始点为以上的基因转录起始点为嘌嘌呤（呤（A/G）。）。保守序列为：保守序列为：TTGACA，该序列被，该序列被 因子因子所识所识别，是别，是RNA聚合酶聚合酶识别位点识别位点，即为，即为RNA聚合酶最早聚合酶最早结合的位点。此位点序列很大程度决定启动子强度，结合的位点。

9、此位点序列很大程度决定启动子强度，RNA聚合酶易识别强的启动子。聚合酶易识别强的启动子。（2）Sextama box（又称（又称-35序列）：序列）：.NNNNNTTGACANNN.NNNTATAATNNNNNMC(A/G)TMMNNN.17bp7bp-35序列序列-10序列序列转录起始区转录起始区转录起始点转录起始点RNA聚合酶与启动子的结合聚合酶与启动子的结合 过短或过长的间隔区序列都会影响过短或过长的间隔区序列都会影响RNA聚合酶聚合酶与启动子序列的稳定性而最终影响到转录活性。与启动子序列的稳定性而最终影响到转录活性。nRNA聚合酶全酶在转录起始区的结合聚合酶全酶在转录起始区的结合:2.

10、真核生物启动子真核生物启动子催化不同种类的催化不同种类的RNA合成。合成。RNA聚合酶聚合酶II的启动子序列多样。的启动子序列多样。RNA聚合酶聚合酶II完成了完成了hnRNA的合成作用的合成作用。真核生物真核生物 RNA聚合酶的启动子有三种：聚合酶的启动子有三种：I、II、III。对应各自的。对应各自的RNA聚合酶。聚合酶。RNA聚合酶聚合酶II启动子启动子 转录起始点区的通用序列为转录起始点区的通用序列为PyPyCAPyPyPy，其中其中A为转录起始点（为转录起始点（+1），），Py为嘧啶碱基。即为嘧啶碱基。即在在转录起始点转录起始点A的两侧有多个嘧啶核苷酸的两侧有多个嘧啶核苷酸。真核真核

11、RNA聚合酶聚合酶II起始点序列特征与原核生物起始点序列特征与原核生物转录起始点的规律一致。转录起始点的规律一致。（1）帽子位点（）帽子位点（cap site）又称基本启动子，在又称基本启动子，在-30-25区域，通用序列区域，通用序列为为TATA(A/T)A(A/T)。RNA聚合酶聚合酶II与与TATA框结合框结合后才能启动转录过程。类似原核后才能启动转录过程。类似原核Pribnow box。启动子若缺乏启动子若缺乏TATA框，转录会在许多位点开框，转录会在许多位点开始。始。（2）TATA框（框（TATA box）保守序列为保守序列为GG(C/T)CAATCT，一般位于，一般位于-75附近。

12、该序列可能与控制转录起始的效率有关。附近。该序列可能与控制转录起始的效率有关。（3）CAAT框框（CAAT box）增强子是指能使和它连锁的基因转录频率明显增强子是指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的增加的DNA序列，一般在序列，一般在-100以上的区域。有效的以上的区域。有效的增强子可以位于基因的增强子可以位于基因的5端，也可位于基因的端，也可位于基因的3端，端，有的还可位于基因的内含子中。大多为重复序列。有的还可位于基因的内含子中。大多为重复序列。（4）增强子（）增强子（enhancer）第二节第二节 原核生物转录原核生物转录1.原核生物转录的起始原核生物转录的起始1）因子与核心酶结合为

13、因子与核心酶结合为RNA聚合酶的全酶聚合酶的全酶2）因子找到起始位点，因子找到起始位点，RNA聚合酶与聚合酶与-35序列结合，即为序列结合，即为“DNA-RNA聚合酶聚合酶”的的闭链式二闭链式二元复合物元复合物3）RNA聚合酶向聚合酶向-10序列滑动，序列滑动，并牢固结合并牢固结合-10序列，在序列，在-10序列序列与起始点处发生局部解链，形成与起始点处发生局部解链，形成开链式二元复合物。开链式二元复合物。5）在）在 亚基催化下形成亚基催化下形成RNA的第一个磷酸二酯键，形的第一个磷酸二酯键，形成了成了“DNA-RNA-RNA聚聚合酶合酶”的的三元复合物三元复合物6）三元复合物形成并生成）三元

14、复合物形成并生成6-9个核苷酸后，个核苷酸后，亚基亚基脱脱落，核心酶与落，核心酶与DNA亲和力亲和力下降，有利于核心酶在下降，有利于核心酶在DNA链上的滑动链上的滑动.亚基亚基如果不脱落，转录无法进如果不脱落，转录无法进入延长阶段，并有可能导入延长阶段，并有可能导致转录流产。致转录流产。三元复合物三元复合物转录转录的起始的起始 RNA聚合酶全酶聚合酶全酶+启动启动子子DNA处于双链状态处于双链状态聚合酶全酶所结合的聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双序列中有一小段双链被解开链被解开RNA聚合酶、聚合酶、DNA和新和新生生RNARNA聚聚合合酶酶核核心心酶酶离离开开启启动动子子，沿沿DNA链

15、链移移动动并并使新生使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。链不断伸长的过程就是转录的延伸。共价地向生长共价地向生长RNA链的链的3端添加核糖核苷酸端添加核糖核苷酸 RNA聚合酶是以聚合酶是以5 3 方方向来延长向来延长RNA链链 RNA聚合酶本身聚合酶本身沿着模板沿着模板链以链以3 5方向移动方向移动RNA链的延长并非恒定速度链的延长并非恒定速度进行，有延宕现象。进行，有延宕现象。2.转录的延长转录的延长u转录空泡转录空泡：即为延长阶段的：即为延长阶段的“DNA-RNA-RNA聚聚合酶合酶”三元复合体三元复合体DNA/DNADNA/DNA双链比双链比DNA/RNADNA/RNA杂化双链稳

16、定杂化双链稳定G-CG-C A-TA-T A-UA-Un转录延长：转录延长：5 3 DNAn原核生物转录过程中的原核生物转录过程中的羽毛状现象羽毛状现象核糖体核糖体RNARNA聚合酶聚合酶在同一在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行；模板上，有多个转录同时在进行；转录尚未完成，翻译已在进行。转录尚未完成，翻译已在进行。这种形状说明：这种形状说明：电镜下转录过程的羽毛状结构电镜下转录过程的羽毛状结构转转转转录录录录终终终终止止止止指指指指RNARNA聚聚聚聚合合合合酶酶酶酶在在在在DNADNA模模模模板板板板移移移移动动动动，直直直直至至至至遇遇遇遇到到到到终终终终止止止止信信信信号号号号，停

17、停停停顿顿顿顿下下下下来来来来不不不不再再再再前前前前进进进进，转转转转录录录录产产产产物物物物RNARNA链从转录复合物上脱落下来。链从转录复合物上脱落下来。链从转录复合物上脱落下来。链从转录复合物上脱落下来。3.转录的终止转录的终止转录终止信号存在于转录终止信号存在于转录终止信号存在于转录终止信号存在于RNARNA聚合酶已转录过的序列中。聚合酶已转录过的序列中。聚合酶已转录过的序列中。聚合酶已转录过的序列中。终止子：提供终止信号的序列。终止子：提供终止信号的序列。终止子：提供终止信号的序列。终止子：提供终止信号的序列。在转录终止点之前有一段在转录终止点之前有一段回文结构回文结构，回文序列的

18、两，回文序列的两个重复部分（个重复部分（7-22bp）由一小段不重复区隔开，从）由一小段不重复区隔开，从而形成一个而形成一个茎茎-环环结构。结构。原核生物两种转录终止模式：原核生物两种转录终止模式：u 不依赖蛋白辅助因子（不依赖蛋白辅助因子（因子）的终止模式因子）的终止模式u 依赖蛋白辅助因子（依赖蛋白辅助因子（因子）的终止模式因子）的终止模式终止子结构特征：终止子结构特征：终止子结构特征终止子结构特征不依赖不依赖 因子的终止子因子的终止子 茎茎-环结构中环结构中G-C含量丰富，含量丰富，茎茎-环结构之后有一个环结构之后有一个poly(U)区。区。依赖依赖 因子终止子因子终止子 茎茎-环结构中

19、环结构中G-C含量含量低，茎低，茎-环结构之后没有特环结构之后没有特定特征。定特征。（1）因子附着在新生因子附着在新生RNA链，通过消耗链，通过消耗ATP沿新沿新生链生链53方向前行，至与方向前行，至与RNA聚合酶结合聚合酶结合（2）当出现依赖）当出现依赖 因子的转录终止信号时，因子的转录终止信号时，因子因子结合此特征结构，促使了结合此特征结构，促使了“DNA-RNA-RNA聚合酶聚合酶”三元复合物解聚，释放出新生三元复合物解聚，释放出新生RNA链，完成了链，完成了转录过程转录过程1）依赖）依赖 因子的终止因子的终止n因子的作用原理：因子的作用原理：polyC因因子子是是由由相相同同亚亚基基组

20、组成成的的六六聚聚体体蛋蛋白白质质，亚亚基基分分子子量量46kD。因子能结合因子能结合RNA，又以对，又以对poly C的结合力最强。的结合力最强。因子还有因子还有ATP酶活性和解螺旋酶酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。的活性。转录终止不需要转录终止不需要 因子的参加，当出现转因子的参加，当出现转录终止信号时录终止信号时(内在终止子内在终止子)，转录终止信号，转录终止信号自身就可以使自身就可以使“DNA-RNA-RNA聚合酶聚合酶”三元三元复合体解聚，释放出复合体解聚，释放出RNA新生链，完成转录新生链，完成转录过程。过程。2）不依赖）不依赖 因子的终止作用因子的终止作用不依赖不依赖

21、 因子的转录终止因子的转录终止5pppG5 3 3 5 RNA-pol5pppGRNA-poln茎环结构使转录终止的机理：茎环结构使转录终止的机理：使使RNA聚合酶变构，转录停顿；聚合酶变构，转录停顿；使转录复合物趋于解离，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。产物释放。RNARNA合成过程合成过程起始阶段起始阶段双链双链DNADNA局部解开局部解开磷酸二酯磷酸二酯键形成键形成终止阶段终止阶段解链区到达解链区到达基因终点基因终点延长阶段延长阶段5 3 RNA 启动子（启动子（promoter)终止子终止子(terminator)5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 离开离开l真核

22、生物转录远复杂过原核生物，其转录激活需真核生物转录远复杂过原核生物，其转录激活需要大量各种各样的要大量各种各样的转录因子转录因子参加参加l目前对真核生物转录终止机制信号、转录终止机目前对真核生物转录终止机制信号、转录终止机制了解不多制了解不多l在在hnRNA转录后期的新生链会出现转录后期的新生链会出现“AAUAAA”这这个特征序列，被认为是个特征序列，被认为是RNA聚合酶聚合酶II的转录终止的转录终止信号信号第三节第三节 真核生物的转录真核生物的转录一一、转录起始、转录起始转录因子转录因子能能直直接接、间间接接辨辨认认和和结结合合转转录录上上游游区区段段DNADNA的的蛋蛋白白质质。现现已已发

23、发现现数数百百种种，统统称称为为反反式式作作用用因因子子(trans-acting factors)(trans-acting factors)。反反式式作作用用因因子子中中，直直接接或或间间接接结结合合RNARNA聚聚合合酶酶的的，则则 称称 为为 转转 录录 因因 子子(transcriptional(transcriptional factors,TF)factors,TF)。参与参与RNA-pol转录的转录的TFPOL-TFFAB由由RNA-Pol 催化转录的催化转录的PIC POL-TFFHETBPTAFTFTFD-A-B-DNAD-A-B-DNA复合物复合物TATAABTBPTAF

24、TATAHECTD-PPICPIC组装完成，组装完成，TFTFHH使使CTDCTD磷酸化磷酸化二、转录延长二、转录延长真真核核生生物物转转录录延延长长过过程程与与原原核核生生物物大大致致相相似似，但因有核膜相隔，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象没有转录与翻译同步的现象。RNA-polRNA-pol前移处处都遇上核小体。前移处处都遇上核小体。转转录录延延长长过过程程中中可可以以观观察察到到核核小小体体移移位位和和解解聚聚现象。现象。RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小体核小体转转录录延延长长中中的的核核小小体体移移位位转录方向转录方向三、转录终止三、转录终止真真核核生生物物的的

25、转转录录终终止止，是是和和转转录录后后修修饰饰密密切切相相关的。关的。真真核核生生物物mRNAmRNA有有聚聚腺腺苷苷酸酸(poly(poly A)A)尾尾巴巴结结构构，是转录后才加进去的。是转录后才加进去的。转转录录不不是是在在poly poly A A的的位位置置上上终终止止，而而是是超超出出数数百百个个乃乃至至上上千千个个核核苷苷酸酸后后才才停停顿顿。已已发发现现，在在读读码码框框架架的的下下游游，常常有有一一组组共共同同序序列列AATAAAAATAAA，再再下下游游还还有有相相当当多多的的GTGT序序列列。这这些些序序列列称称为为转转录终止的修饰点录终止的修饰点。5-AAUAAA-5

26、-AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA转录终止和转录后修饰密切相关转录终止和转录后修饰密切相关 DNA读码框架下游的一组读码框架下游的一组AATAAA和和GT共同序列共同序列,参与转录终止过程。参与转录终止过程。n真核生物的转录终止及加尾修饰真核生物的转录终止及加尾修饰第四节第四节 转录后加工转录后加工 由由RNA聚合酶合成的原初转录产物，往往需要聚合酶合成的原初转录产物，往往需要经过一系列的结构改造或修饰，这个过程称为经过一系列的结构改造或修饰，这个过程

27、称为RNA的成熟的成熟，或称为，或称为转录后加工转录后加工。1.RNA链的裂解链的裂解2.5 端与端与3端的切除端的切除3.剪接剪接4.特殊结构的形成特殊结构的形成5.碱基修饰和糖苷键的改变碱基修饰和糖苷键的改变转录后加工包括：转录后加工包括：3.修饰修饰(modification)如：如：G m7G4.添加添加(addition)如添加帽子结构、尾巴如添加帽子结构、尾巴结构、氨基酸臂等结构、氨基酸臂等5.编辑编辑(editing)1.剪接剪接(splicing)2.剪切剪切(cleavage)转录后加工的主要方式转录后加工的主要方式l原核生物的原核生物的mRNA通常没有转录后加工过通常没有转

28、录后加工过程。程。l原核生物原核生物rRNA 和和tRNA必须经历剪切和修必须经历剪切和修饰加工过程饰加工过程剪切剪切剪接剪接一、一、tRNA和和rRNA的加工的加工即在即在tRNA3末端添加末端添加-CCA氨基酸臂。氨基酸臂。添加添加修饰作用修饰作用 甲基化：甲基化：GmG 还原：还原：U DHU 脱氨脱氨:A I 转位转位:U原核原核 rRNA 前体加工过程前体加工过程甲基化甲基化rRNA的甲基化的甲基化 即真核即真核45s rRNA在进行剪切之前首先进行了甲在进行剪切之前首先进行了甲基化反应。基化反应。1.5-端加帽端加帽二、真核生物二、真核生物mRNA的加工的加工ONNNNNH2OOC

29、H3OHHHCH2HOPO-OOHNNNOH2NNOOHHHHC H2HOHOPOO-CH3PO-O5235+5 pppGp5 GpppGppppG ppi鸟苷酸鸟苷酸转移酶转移酶5 m7GpppGp甲基转移酶甲基转移酶SAMn帽子结构的生成过程：帽子结构的生成过程：5 ppGp磷酸酶磷酸酶 Pi加帽加帽2.3-端加尾（多聚腺苷酸化）端加尾（多聚腺苷酸化）mRNA 尾部修饰是和转录终止同时进行的过程。尾部修饰是和转录终止同时进行的过程。在在大多数真核大多数真核mRNA3末端添加多聚腺苷酸尾巴末端添加多聚腺苷酸尾巴（poly A），长度大约在），长度大约在250个左右。个左右。尾巴结构的功能不详

30、，尾巴结构的功能不详，一般认为尾巴结构提高一般认为尾巴结构提高的的mRNA在细胞质中的稳定性即半衰期。在细胞质中的稳定性即半衰期。5-AAUAAA-5 -AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA转录终止和转录后加工密切相关转录终止和转录后加工密切相关 DNA读码框架下游的一组读码框架下游的一组AATAAA和和GT共同序列共同序列,参与转录终止过程。参与转录终止过程。3.剪接作用剪接作用 刚生成的刚生成的hnRNA没有活性，除了需要添加帽子没有活性，除了需要添加

31、帽子和尾巴结构外，还需要经过剪接作用切除和尾巴结构外，还需要经过剪接作用切除内含子内含子，连接连接外显子外显子，才能转化为有转录活性的，才能转化为有转录活性的mRNA。hnRNAmRNA内含子内含子外显子外显子真核生物结构基因，由若干个编码区和非真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。断裂基因。断裂基因断裂基因(splite gene)CABD编码区编码区 A、B、C、D非编码区

32、非编码区内含子和外显子内含子和外显子u外显子外显子：在断裂基因及其初级转录产物上出现，：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟并表达为成熟RNA的核酸序列。的核酸序列。u内含子内含子：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。除去的核酸序列。内含子的内含子的“功能功能”及其在生物进化中的地位是及其在生物进化中的地位是一个引人注目的问题。一个引人注目的问题。鸡卵清蛋白鸡卵清蛋白基因基因hnRNA首、尾修饰首、尾修饰hnRNA剪接剪接成熟的成熟的mRNA鸡鸡卵卵清清蛋蛋白白基基因因及及其其转转录录、转转录录后后修修饰饰生物体内的各种内含子生物体内

33、的各种内含子细胞内定位细胞内定位内含子类型内含子类型I类内含子类内含子（自我剪接）（自我剪接）细胞器细胞器RNA，少数细菌，少数细菌RNAII类内含子类内含子（自我剪接）（自我剪接）细胞器细胞器RNA，部分细菌，部分细菌RNAIII类内含子类内含子细胞核，前体细胞核，前体mRNA（真核）（真核）IV类内含子类内含子细胞核，细胞核，tRNA前体前体（真核）（真核）剪接过程：剪接过程：1.1.剪接体剪接体识别结合识别结合hnRNAhnRNA的内含子的内含子5 5 及及3 3 区域区域2.2.形成形成套索套索RNARNA (lariat RNA)(lariat RNA)，外显子靠近，外显子靠近3.3

34、.两步两步转酯反应转酯反应，切去内含子，连接外显子，切去内含子，连接外显子uIII类内含子剪接类内含子剪接-mRNA的剪接的剪接 除去除去hnRNAhnRNA中的内含子，将外显子连接。中的内含子，将外显子连接。snRNP与与hnRNA结合成为剪接体结合成为剪接体 55剪接点剪接点剪接点剪接点:GU-GU-33剪接点剪接点剪接点剪接点:-AG-AG 核内的蛋白质核内的蛋白质小分子核糖核酸蛋白体小分子核糖核酸蛋白体（剪接体（剪接体,splicesome）snRNApG-OH(ppG-OH,pppG-OH)U-OHGpUpGpA第一次转酯反应第一次转酯反应第二次转酯反应第二次转酯反应UpAGpU外显

35、子外显子1内含子内含子外显子外显子2G-OHUpUpGpA剪接过程的二次转酯反应剪接过程的二次转酯反应 (twice transesterification)可变剪接可变剪接转录与复制的异同转录与复制的异同均以均以DNA为模板为模板u原料为三磷酸核苷酸原料为三磷酸核苷酸u碱基遵循碱基配对原则碱基遵循碱基配对原则u聚合反应生成：聚合反应生成：3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键u核酸链合成方向：核酸链合成方向：53u合成产物：单链核酸链合成产物：单链核酸链相同点相同点转录与复制的不同点（总结）转录与复制的不同点（总结）不同点不同点转录转录复制复制(1)原料原料NTPdNTP(2)聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶不需要引物激活不需要引物激活DNA聚合酶聚合酶需要引物激活需要引物激活(3)模板模板DNA双链中的一条单链双链中的一条单链DNA双链双链(4)忠实度忠实度低低高高(5)进行性进行性转录过程中途停止将导转录过程中途停止将导致致“流产转录流产转录”复制过程中途停止复制过程中途停止后可重新恢复复制后可重新恢复复制(6)调控区位置调控区位置在转录起始点上游在转录起始点上游（原核生物）（原核生物）在复制产物序列中在复制产物序列中