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1、关于核酸的生物合成(4)第1页，此课件共103页哦2一、中心法则一、中心法则二、二、DNA的生物合成的生物合成三、三、RNA的生物合成的生物合成1.RNA的转录及加工的转录及加工2.RNA的复制的复制3.RNA的转录调控的转录调控第2页，此课件共103页哦三、三、RNA的生物合成的生物合成（一）（一）RNA的转录及加工的转录及加工1、RNA的转录的转录(transcription)l以以DNA单链为模板，单链为模板，NTP为原料，在为原料，在DNA依赖的依赖的RNA聚合酶聚合酶催化下合成催化下合成RNA链的过程。链的过程。第3页，此课件共103页哦DNA复制与转录的比较复制与转录的比较相相同同
2、点点模板模板两股链均复制两股链均复制模板链转录模板链转录合成方式合成方式半保留复制半保留复制不对称转录不对称转录原原料料dNTPNTP聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶碱基配对碱基配对A-T，G-CA-U，T-A，G-C产物产物半保留的双链半保留的双链DNA单链单链RNA不不同同点点以以DNA为模板为模板遵循遵循碱基配对碱基配对原则原则都需都需依赖依赖DNA的聚合酶的聚合酶聚合过程都是生成聚合过程都是生成磷酸二酯键磷酸二酯键新链合成方向为新链合成方向为533/50 复制复制转录转录第4页，此课件共103页哦基本概念基本概念模板链模板链(templatestrand)Watson(
3、W)链链负负(-)链链(minusstrand)反意义链反意义链(anti-sensestrand)编码链编码链(codingstrand)Crick(C)链链正正(+)链链(plusstrand)有意义链有意义链(sensestrand)第5页，此课件共103页哦5-GCAGTACATGTC-3编码链编码链 DNA3-CGTCATGTACAG-5模板链模板链5-GCAGUACAUGUC-3mRNAN-Ala-Val-His-Val-C蛋白质蛋白质第6页，此课件共103页哦7l下列下列RNA片段是以片段是以DNA片段为模板合成，试写出此片段为模板合成，试写出此DNA片片段的有意义链和反意义链。
4、段的有意义链和反意义链。5-C-A-m2G-U-G-C-A-U-C-G-3反意义链：反意义链：3-G-T-C-A-C-G-T-A-G-C5有意义链：有意义链：5-C-A-G-T-G-C-A-T-C-G3第7页，此课件共103页哦8l大肠杆菌大肠杆菌DNA非模板链序列为：非模板链序列为：5-ACTGTCAG-3，其，其转录产物的序列是（转录产物的序列是（）。）。A.5-CUGACAGU-3B.5-UGACAGUC-3C.5-ACUGUCAG-3D.5-GACUUUTA-3l模板模板DNA的碱基序列是的碱基序列是3TGCAGT5，其转录出，其转录出RNA碱基序列是（碱基序列是（）。）。A.5AGG
5、UCA3B.5ACGUCA3C.5UCGUCU3D.5ACGTCA3E.5ACGUGT3第8页，此课件共103页哦结构基因结构基因(structuregene)DNA分子中能转录出分子中能转录出RNA的区段的区段第9页，此课件共103页哦不对称转录不对称转录DNA双链，仅一股链转录，另一股不转录。双链，仅一股链转录，另一股不转录。有意义链与反意义链并非固定不变。有意义链与反意义链并非固定不变。转录方向都是转录方向都是53。转录方向5 3模板链图图13-113-1第10页，此课件共103页哦 （1）RNA聚合酶聚合酶依赖依赖DNA的的RNA聚合酶聚合酶以以DNA为模板，催化为模板，催化2个个游离
6、游离的的NTP形成形成3，5-磷酸二酯键磷酸二酯键第11页，此课件共103页哦大肠杆菌大肠杆菌RNA聚合酶的组成聚合酶的组成l l全酶全酶（holoenzyme）2（）l l核心酶核心酶（core enzyme）2参与转录的全过程参与转录的全过程l l亚基亚基（起始亚基）（起始亚基）亦称亦称因子因子转录辅助因子转录辅助因子识别启动子识别启动子l l亚基亚基功能未知功能未知第12页，此课件共103页哦大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图核心酶核心酶(2 2)起始因子全酶全酶(2 2 )第13页，此课件共103页哦全酶全酶=2()核心酶核心酶=2开始合成开始合成RNA链时必需有链时必需有因子，因子，一
7、旦合成开始即释放出来一旦合成开始即释放出来参与酶与底物的结合，参与酶与底物的结合，以及与以及与因子和核心因子和核心酶的结合酶的结合参与参与因子和核心酶的结合，因子和核心酶的结合，并参与并参与RNA合成的引发、合成的引发、延伸延伸与结合模板、酶的滑动及碱基识别有关与结合模板、酶的滑动及碱基识别有关第14页，此课件共103页哦起始起始双链双链DNA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基解链区到达基因终点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terminator5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 离开离开第15页
8、，此课件共103页哦转录泡第16页，此课件共103页哦17l原核生物原核生物DNA转录时，识别启动子的因子是（转录时，识别启动子的因子是（）。）。A.IF-1BRF-1C因子因子D因子因子l大肠杆菌大肠杆菌RNA聚合酶的亚基组成是（聚合酶的亚基组成是（）。）。A.2B.2C.2D.l对对RNA聚合酶的叙述不正确的是聚合酶的叙述不正确的是()。A.由核心酶与由核心酶与因子构成因子构成B.核心酶由核心酶由2组成组成C.全酶与核心酶的差别在于全酶与核心酶的差别在于亚单位的存在亚单位的存在D.全酶包括全酶包括因子因子E.因子仅与转录起动有关因子仅与转录起动有关第17页，此课件共103页哦18l关于大肠
9、杆菌关于大肠杆菌RNA聚合酶的论述，错误的是聚合酶的论述，错误的是()。A.该酶是一种含该酶是一种含Zn2+的蛋白质的蛋白质B.含有含有、及及四种亚基四种亚基C.、亚基的功能完全一致亚基的功能完全一致D.亚基有识别特别起始部位的作用亚基有识别特别起始部位的作用E.2称为核心酶称为核心酶l关于关于DNA指导的指导的RNA合成的叙述中（合成的叙述中（）是错误的）是错误的A.只有在只有在DNA存在时，存在时，RNA聚合酶才能催化生成磷酸二酯键聚合酶才能催化生成磷酸二酯键B.转录过程中转录过程中RNA聚合酶需要引物聚合酶需要引物C.RNA链的合成方向是链的合成方向是53D.大多数情况下只有一股大多数情
10、况下只有一股DNA作为作为RNA的模板的模板第18页，此课件共103页哦19l下列关于下列关于因子的描述（因子的描述（）是正确的。）是正确的。A.RNA聚合酶的亚基，负责识别聚合酶的亚基，负责识别DNA模板上转录模板上转录RNA的的特殊起始点特殊起始点B.DNA聚合酶的亚基，能沿聚合酶的亚基，能沿53及及35方向双向合方向双向合成成RNAC.可识别可识别DNA模板上的终止信号模板上的终止信号D.是一种小分子的有机化合物是一种小分子的有机化合物第19页，此课件共103页哦真核细胞真核细胞RNA聚合酶聚合酶在在DEAE-Sephadex柱上洗脱次序：柱上洗脱次序：酶酶、没有对应于没有对应于因子的成
11、分，需要转录因子参与因子的成分，需要转录因子参与第20页，此课件共103页哦类型类型转录产物转录产物rRNA:18s,5.8s,28shnRNA,snRNAtRNA,5srRNA,scRNA U6 snRNA-鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱l l不敏感不敏感l l高度敏感高度敏感l l不同物种不同不同物种不同第21页，此课件共103页哦22l真核细胞真核细胞RNA聚合酶聚合酶催化合成的催化合成的RNA是是()。ArRNABmRNACtRNAD5SRNAE18SRNAl真核生物中真核生物中RNA聚合酶聚合酶催化转录的产物是（催化转录的产物是（）。）。A.mRNAB.hnRNAC.rRNA和和5SrRNAD.t
12、RNA和和5SrRNAl真核真核RNA聚合酶聚合酶III的功能是（的功能是（）A.转录转录tRNA和和5SrRNA等小等小rRNA基因基因B.转录蛋白质基因和部分转录蛋白质基因和部分snRNA基因基因C.只转录只转录rRNA基因基因D.转录多种基因转录多种基因第22页，此课件共103页哦（2）启动子）启动子（promoter）和转录因子和转录因子l启动子启动子RNA聚合酶全酶识别、结合、开始转录的聚合酶全酶识别、结合、开始转录的DNA序列（双链）序列（双链）l转录因子转录因子RNA聚合酶聚合酶起始转录起始转录所需要的辅助因子（所需要的辅助因子（Pr）第23页，此课件共103页哦原核生物启动子的
13、特点原核生物启动子的特点:lDNA序列在转录起始点的序列在转录起始点的5端区端区(上游区上游区)l-10bp处处-TATAAT-(Pribnowbox)l-35bp处处-TTGACA-第24页，此课件共103页哦原核生物的转录起始原核生物的转录起始亚基辨认亚基辨认-35区区RNApol全酶移向全酶移向-10区区合成第一个磷酸二酯键合成第一个磷酸二酯键5-pppGpN-OH-3转录起始复合物转录起始复合物RNApol()DNApppGpN-OH亚基脱落亚基脱落（结合松弛）（结合松弛）（结合紧密）（结合紧密）转录起始不需引物！转录起始不需引物！16/50第25页，此课件共103页哦RNA聚合聚合酶
14、保护区酶保护区结构基因结构基因终止点终止点10-10TTGACATATAAT转录开始转录开始+1翻译开始翻译开始Purine-35（Pribnowbox）辨认结合区辨认结合区转录起始区转录起始区第26页，此课件共103页哦大肠杆菌启动子共有序列的功能大肠杆菌启动子共有序列的功能AGTCTTGACAAATTTAAAT AACTGTAAT Pribnow框-10-35识别区16-19bp5-9bp起点 酶与启动子酶与启动子的结合速度的结合速度解链速度解链速度启动子结构不对称启动子结构不对称启动子结构不对称启动子结构不对称转录的方向性转录的方向性第27页，此课件共103页哦RNA聚合酶聚合酶因子因子
15、识别及结合启动子，识别及结合启动子，延长时脱落延长时脱落不参与转录过程，是转录辅助因子不参与转录过程，是转录辅助因子识别位点：启动子识别位点：启动子-35区、区、-10区区原核生物有多种原核生物有多种因子识别不同的启动子因子识别不同的启动子l l一般情况下起作用的是一般情况下起作用的是-7070l l70 70 有四个保守区域：有四个保守区域：第第2 2区域、第区域、第4 4区域和区域和-35-35区和区和-10-10区结合区结合第28页，此课件共103页哦结合过程：结合过程：vv闭和的启动子复合体闭和的启动子复合体RNA聚合酶（全酶）中聚合酶（全酶）中因子因子在在DNA双链双链上迅速、随机滑
16、动，寻找到上迅速、随机滑动，寻找到启动子启动子-35-35区区，形成形成疏松的复合物，疏松的复合物，DNA双链未解开双链未解开。vv开放的启动子复合体开放的启动子复合体RNA聚合酶（全酶）聚合酶（全酶）移向移向-10-10区和转录起始区和转录起始第29页，此课件共103页哦延长延长-转录泡转录泡RNARNA聚合酶（核心酶）聚合酶（核心酶）与与DNADNA模板紧密结合，模板紧密结合，沿沿3 3 5 5方向移动方向移动解旋作用：解旋作用：DNADNA解开解开聚合功能聚合功能（不具外切酶功能）（不具外切酶功能）杂交螺旋杂交螺旋 RNA-DNARNA-DNA形成杂交螺旋形成杂交螺旋 转录产物转录产物R
17、NARNA沿沿5 5 3 3方向延长方向延长第30页，此课件共103页哦弱的启动子可能完全没有弱的启动子可能完全没有-35序列序列需要激活蛋白的帮助。需要激活蛋白的帮助。第31页，此课件共103页哦核心酶图图13-713-7第32页，此课件共103页哦33l关于关于DNA指导的指导的RNA合成，（合成，（）是错误的。）是错误的。A.只有在只有在DNA存在时，存在时，RNA聚合酶才能催化生成磷酸二聚合酶才能催化生成磷酸二酯键酯键B.转录过程中转录过程中RNA聚合酶需要引物聚合酶需要引物C.RNA链的合成方向是链的合成方向是53D.大多数情况下只有一股大多数情况下只有一股DNA作为作为RNA的模板
18、的模板l识别转录起始点的是（识别转录起始点的是（）。）。A因子因子B核心酶核心酶CRNA聚合酶的聚合酶的因子因子DRNA聚合酶的聚合酶的亚基亚基ERNA聚合酶的聚合酶的亚基亚基第33页，此课件共103页哦34l下列关于下列关于因子的描述哪一项是正确的？因子的描述哪一项是正确的？A.负责识别负责识别DNA模板上转录模板上转录RNA的特殊起始点的特殊起始点B.DNA聚合酶亚基，沿聚合酶亚基，沿53及及35方向双向合成方向双向合成RNAC.可识别可识别DNA模板上的终止信号模板上的终止信号D.是一种小分子的有机化合物是一种小分子的有机化合物E.参与逆转录过程参与逆转录过程第34页，此课件共103页哦
19、35lDNA复制和转录过程具有许多异同点。下列关于复制和转录过程具有许多异同点。下列关于DNA复制和转录的描述中哪项是错误的？复制和转录的描述中哪项是错误的？A在体内以一条在体内以一条DNA链为模板转录，链为模板转录，而以两条而以两条DNA链为模板复制链为模板复制B在这两个过程中合成方向都为在这两个过程中合成方向都为53C复制的产物通常情况下大于转录的产物复制的产物通常情况下大于转录的产物D两过程均需两过程均需RNA引物引物EDNA聚合酶和聚合酶和RNA聚合酶都需要聚合酶都需要Mg2+第35页，此课件共103页哦36l下列有关转录的描述中下列有关转录的描述中()是错误的。是错误的。A.基因的两
20、条链中只有一条链用于转录基因的两条链中只有一条链用于转录B.基因的转录是有选择的基因的转录是有选择的C.复制的准确性高于转录过程复制的准确性高于转录过程D.转录时需要有转录时需要有RNA引物引物l原核细胞的转录中原核细胞的转录中()。A.RNA合成反应不需要引物合成反应不需要引物B.RNA聚合酶有校正功能聚合酶有校正功能C.由由因子辨认起始位点因子辨认起始位点D.由由因子帮助酶识别终止子因子帮助酶识别终止子E.转录形成的转录形成的mRNA需要加工需要加工第36页，此课件共103页哦真核生物转录的起始真核生物转录的起始较复杂较复杂 顺式作用元件顺式作用元件(启动子启动子/增强子增强子)转录因子转
21、录因子(transcription factor,TF)(transcription factor,TF)RNA聚合酶聚合酶所需的转录因子所需的转录因子-转录因子转录因子（TF）第37页，此课件共103页哦l启动子启动子 l增强子增强子：远离转录起始点（：远离转录起始点（130kb）增强启动子转录活性增强启动子转录活性DNA序列序列作用与方向、距离无关作用与方向、距离无关l沉默子沉默子：负性调节元件，起阻遏作用：负性调节元件，起阻遏作用 与基因表达调控有关的非编码与基因表达调控有关的非编码DNA序列序列 顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)第38页，此课件共103页
22、哦A A 类别类别启动子启动子（有种属特异性）（有种属特异性）控制控制rRNA前体基因的转录前体基因的转录 近启动子近启动子-40-40+20+20：决定转录起始的精确位置：决定转录起始的精确位置 远启动子远启动子-180-180-107-107：影响转录的频率：影响转录的频率 （核心启动子和上游控制元件）（核心启动子和上游控制元件）需要两种转录因子的参与需要两种转录因子的参与第39页，此课件共103页哦B B 类别类别启动子启动子 基本启动子基本启动子（basal promoter）起始子起始子（initiator）上游元件上游元件（upstream element）应答元件应答元件（res
23、ponse element）需要多种转录因子的参与需要多种转录因子的参与第40页，此课件共103页哦 TATA框（Hognessbox，2525至至-30bp-30bp ）TBP：TATA-BindingProteinl 与RNA聚合酶的定位有关 l DNA双链解开的部位l 辅助因子为通用转录因子通用转录因子基本启动子基本启动子第41页，此课件共103页哦起始子起始子转录起点位置处的保守序列转录起点位置处的保守序列RNA聚合酶聚合酶与转录因子的装配与转录因子的装配第42页，此课件共103页哦上游元件上游元件lCAAT框、框、GC框、八聚体框框、八聚体框应答元件应答元件第43页，此课件共103页
24、哦RNA聚聚合酶合酶催化的转录过程催化的转录过程l lRNA聚合酶聚合酶催化各种催化各种前体前体mRNA的合成的合成l l需要多种需要多种TF参与：参与：TFl起始起始第44页，此课件共103页哦 类别类别启动子启动子 下游启动子下游启动子/内部启动子内部启动子 tRNA tRNA 基因：两个分隔的部分（基因：两个分隔的部分（A A、B B区）区）5S rRNA5S rRNA基因：基因：+50+50+83+83 需要需要3 3种转录因子的参与种转录因子的参与第45页，此课件共103页哦46lDNA分子上以依赖分子上以依赖DNA的的RNA聚合酶特异识别的位点叫聚合酶特异识别的位点叫（）。）。A.
25、启动子启动子B.操纵子操纵子C.弱化子弱化子D.终止子终止子l酵母细胞酵母细胞TBP基因的突变为什么是致死的？基因的突变为什么是致死的？A.TBP是转录终止所必需的蛋白质是转录终止所必需的蛋白质B.与与TBP相关的蛋白因子结合抑制相关的蛋白因子结合抑制DNA聚合酶聚合酶的活性的活性C.缺乏缺乏TBP的酵母细胞对光敏感的酵母细胞对光敏感D.TBP是是RNA聚合酶聚合酶、和和所负责基因转录必需的所负责基因转录必需的TF第46页，此课件共103页哦47l原核生物原核生物RNA聚合酶是如何找到启动子的？真核生物聚合酶聚合酶是如何找到启动子的？真核生物聚合酶与之相比有何异同？与之相比有何异同？l原核生物
26、原核生物RNA聚合酶是在聚合酶是在亚基引导下识别并结合到启亚基引导下识别并结合到启动子上的。不同类型动子上的。不同类型亚基识别不同类型启动子。亚基识别不同类型启动子。l真核生物真核生物RNA聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，而需要在启动子上由而需要在启动子上由转录因子转录因子和和RNA聚合酶装配成活性聚合酶装配成活性转录复合物才能起始转录。转录复合物才能起始转录。第47页，此课件共103页哦（3）终止：）终止：终止子和终止因子终止子和终止因子 转录至模板某一位置转录至模板某一位置 停止形成磷酸二酯键停止形成磷酸二酯键 RNADNA杂交链解开杂交链解开DNA
27、解链的部分重新形成双螺旋解链的部分重新形成双螺旋 RNA聚合酶离开聚合酶离开DNA第48页，此课件共103页哦终止子终止子（terminator）提供转录终止信号的提供转录终止信号的DNA序列序列l终止因子（终止因子（termination factor）协助协助RNAPol识别终止信号的辅助因子识别终止信号的辅助因子抗终止因子（抗终止因子（antitermination factor）阻碍终止子作用的蛋白阻碍终止子作用的蛋白造成通读（造成通读（readthrough）如：噬菌体早、中、晚期基因的时序表达如：噬菌体早、中、晚期基因的时序表达第49页，此课件共103页哦第50页，此课件共103页
28、哦转录终止的两种方式（原核）转录终止的两种方式（原核）第一类：第一类：依赖依赖-因子的终止因子的终止-因子的结构因子的结构l l六聚体六聚体l l依赖依赖RNA的的NTP酶活性酶活性l lRNA-DNA解解旋酶活性旋酶活性l l与单链与单链RNA结合结合第51页，此课件共103页哦52 与新生与新生RNA结合（识别）结合（识别）ATP供能供能因子沿新生的因子沿新生的RNA单链推进单链推进新生新生RNA单链从单链从DNA模板上分离模板上分离-因子的作用因子的作用:第52页，此课件共103页哦新生RNA图图13-813-8第53页，此课件共103页哦第54页，此课件共103页哦第55页，此课件共1
29、03页哦56第二类：第二类：不依赖不依赖-因子的终止因子的终止lDNA模板上有终止信号模板上有终止信号富含富含GC/AT回文结构回文结构l转录出来的转录出来的RNA自身互补形成自身互补形成发夹结构发夹结构l3尾端有尾端有4个个Ul聚合酶遇此结构停止工作聚合酶遇此结构停止工作lDNA和和RNA（dA:rU）稳定性下降稳定性下降lDNA恢复双链，释放转录产物恢复双链，释放转录产物第56页，此课件共103页哦AUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUU53UUUU53自发形成自发形成茎环结构茎环结构茎环形成使转录复合物趋于解体，茎环形成使转录复合物趋于解体，PolyU加速这一过程加速
30、这一过程第57页，此课件共103页哦58第58页，此课件共103页哦第59页，此课件共103页哦第60页，此课件共103页哦61l识别识别RNA转录终止的因子是（转录终止的因子是（）。）。A.因子因子B.因子因子C.因子因子D.因子因子E.因子因子lDNA依赖的依赖的RNA聚合酶的通读可以靠什么来实现？聚合酶的通读可以靠什么来实现？A.因子蛋白与核心酶的结合因子蛋白与核心酶的结合B.抗终止蛋白与一个内在的抗终止蛋白与一个内在的因子终止位点结合，因而封闭因子终止位点结合，因而封闭了终止信号了终止信号C.抗终止蛋白以它的作用位点与核心酶结合，改变其构象，抗终止蛋白以它的作用位点与核心酶结合，改变其
31、构象，使终止信号不能被核心酶所识别使终止信号不能被核心酶所识别D.NusA蛋白与核心酶的结合蛋白与核心酶的结合第61页，此课件共103页哦62p与与DNA聚合酶不同，聚合酶不同，RNA聚合酶没有校正活性，试解释聚合酶没有校正活性，试解释为什么缺少校正功能对细胞并无害处。为什么缺少校正功能对细胞并无害处。RNA聚合酶缺少校正活性，从而使转录错误率远远高于聚合酶缺少校正活性，从而使转录错误率远远高于DNA复制的错误率，但是错误的复制的错误率，但是错误的RNA分子不会影响细胞的分子不会影响细胞的生存，因为从一个基因合成的生存，因为从一个基因合成的RNA的绝大多数拷贝是正的绝大多数拷贝是正常的。常的。
32、就就mRNA分子来说，按照含有错误的分子来说，按照含有错误的mRNA转录本合成的转录本合成的错误的蛋白质的数量只占所合成蛋白质总数的很小部分；错误的蛋白质的数量只占所合成蛋白质总数的很小部分；在转录过程中生成的错误可以很快去除，因为大多数的在转录过程中生成的错误可以很快去除，因为大多数的mRNA分子的半衰期很短。分子的半衰期很短。第62页，此课件共103页哦嘌呤和嘧啶类似物嘌呤和嘧啶类似物(核酸代谢的拮抗物核酸代谢的拮抗物)抑制核酸合成的抑制核酸合成的酶酶掺入核酸分子形成掺入核酸分子形成异常核酸异常核酸如：如：6-巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、2.6-二氨基嘌呤、二氨基嘌呤、8-氮鸟
33、嘌呤、氮鸟嘌呤、5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶、6-氮尿嘧啶氮尿嘧啶 （4）RNA生物合成的抑制作用生物合成的抑制作用第63页，此课件共103页哦稀有碱基稀有碱基第64页，此课件共103页哦DNA模板功能的抑制物模板功能的抑制物l放线菌素放线菌素D 与与DNA形成非共价复合物形成非共价复合物作用如同阻遏蛋白抑制作用如同阻遏蛋白抑制DNA转录和复制。转录和复制。色霉素色霉素A3、橄榄霉素、光神霉素、橄榄霉素、光神霉素l嵌入染料嵌入染料 使使DNA在复制时缺失或增添一个核苷酸，在复制时缺失或增添一个核苷酸，导致移码突变，并能抑制导致移码突变，并能抑制RNA链的起始。链的起始。l烷化剂烷化剂第65页，此课件共
34、103页哦l l原核生物原核生物l l真核生物真核生物l l利福平利福平/利福霉素利福霉素l l利链菌素利链菌素与与RNA聚合酶聚合酶亚基结合亚基结合l l鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱(-)(-)RNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶的抑制剂聚合酶的抑制剂第66页，此课件共103页哦某些常用的转录抑制剂某些常用的转录抑制剂抑制剂抑制剂靶酶靶酶抑制作用抑制作用利福霉素利福霉素细菌的全酶细菌的全酶与与亚基结合阻止起始亚基结合阻止起始利链霉素利链霉素细菌的核心酶细菌的核心酶与与亚基结合阻止延长亚基结合阻止延长放线菌素放线菌素D真核真核RNAPol与与DNA结合并阻止延长结合并阻止延长-鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱真核真核RNAPo
35、l与与RNA聚合酶聚合酶结合结合第67页，此课件共103页哦68l目前有哪些重要的目前有哪些重要的RNA合成抑制剂已在临床上用作抗癌药合成抑制剂已在临床上用作抗癌药物抗病毒药物和治疗艾滋病的药物？其作用机制是什么？物抗病毒药物和治疗艾滋病的药物？其作用机制是什么？l嘌呤和嘧啶类似物：嘌呤和嘧啶类似物：6巯基嘌呤、巯基嘌呤、5氟尿嘧啶等，它们氟尿嘧啶等，它们作为核苷酸代谢颉颃物而抑制核苷酸前体的合成；作为核苷酸代谢颉颃物而抑制核苷酸前体的合成；lDNA模板功能的抑制物：模板功能的抑制物：如烷化剂、放线菌素等，它们如烷化剂、放线菌素等，它们通过与通过与DNA结合而改变结合而改变DNA的功能；的功能
36、；lRNA酶抑制剂：酶抑制剂：如利福霉素、利链菌素等，它们与如利福霉素、利链菌素等，它们与RNA酶结合并影响其功能。酶结合并影响其功能。第68页，此课件共103页哦2、RNA的转录后加工的转录后加工/成熟成熟 第69页，此课件共103页哦lmRNA直接作为翻译的模板（不需要加工）直接作为翻译的模板（不需要加工）lrRNA和和tRNA原初转录产物要加工、修饰原初转录产物要加工、修饰（1）原核生物原核生物RNA的成熟的成熟rRNA的加工的加工转录初始物转录初始物：rRNA基因基因+tRNA基因基因第70页，此课件共103页哦16SrDNAtDNA23SrDNA5SrDNAtDNArRNA转录初始物
37、转录初始物:16SrRNAtRNA23SrRNA5SrRNAtRNA加工加工l lRNA酶酶对转录初始物切割对转录初始物切割l l再加工成熟再加工成熟第71页，此课件共103页哦RNaseRNaseRNaseE核糖或碱基第72页，此课件共103页哦第73页，此课件共103页哦tRNA的加工的加工原核生物原核生物tRNA转录初始物转录初始物:l ltRNA基因基因:型型-tRNA有有3-CCA-OH型型-tRNA无无3-CCA-OHl ltRNA转录初始物转录初始物:与与rRNA相连相连几个相同几个相同(不同不同)tRNA连在一起连在一起第74页，此课件共103页哦第75页，此课件共103页哦（
38、2）真核生物）真核生物RNA转录后的加工转录后的加工 rRNA转录后的加工转录后的加工rDNA转录产物转录产物l l成簇排列成簇排列l l高度重复序列高度重复序列DNAl l核质核质:5srRNAl l核仁核仁:-加工加工5.8srRNA28srRNA18srRNA第76页，此课件共103页哦77第77页，此课件共103页哦第78页，此课件共103页哦RNase核酸内切酶核糖2-OH第79页，此课件共103页哦转录后的加工和与核糖体的装配同时进行第80页，此课件共103页哦81l真核生物真核生物RNA聚合酶聚合酶I催化转录的产物是（催化转录的产物是（）。）。AmRNAB45S-rRNAC5S-
39、rRNADtRNAESnRNA第81页，此课件共103页哦tRNA的加工的加工l l碱基修饰碱基修饰l l33端端端端 l l55端端端端l l切除反密码环切除反密码环 的内含子的内含子的内含子的内含子l l稀有碱基稀有碱基-T-Tl l脱氨脱氨脱氨脱氨-AMPIMP-AMPIMPl l还原还原还原还原-DHUl l甲基化甲基化甲基化甲基化-mmAAmGGl lCCA-OHCCA-OHl lRNasePRNaseP切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸l lRNaseP在前在前在前在前tRNA二级结构基础上二级结构基础上第82页，此课件共103页哦第83页，此课件共1
40、03页哦84ltRNA成熟的过程包括（成熟的过程包括（）A.在核酸酶作用下切去部分多余核苷酸链在核酸酶作用下切去部分多余核苷酸链B.3CCA序列的添加序列的添加C.部分碱基的修饰部分碱基的修饰D.5加帽子加帽子第84页，此课件共103页哦真核生物的真核生物的mRNA转录后加工转录后加工l l转录产物：转录产物：hnRNA +蛋白质蛋白质 不均一核糖核蛋白（不均一核糖核蛋白（hnRNP）第85页，此课件共103页哦原核与真核生物原核与真核生物mRNA的区别的区别l l原核生物原核生物原核生物原核生物mRNAmRNAl l多顺反子多顺反子多顺反子多顺反子l l转录与翻译同步转录与翻译同步转录与翻译
41、同步转录与翻译同步l lmRNA不需加工不需加工不需加工不需加工l l寿命短寿命短l l真核生物真核生物真核生物真核生物mRNAmRNAl l单顺反子单顺反子单顺反子单顺反子l l转录后需加工运至转录后需加工运至胞浆再翻译胞浆再翻译胞浆再翻译胞浆再翻译l lmRNAmRNA需加工需加工l l寿命较长寿命较长第86页，此课件共103页哦加帽加帽加帽加帽加尾加尾mRNAmRNAmRNAmRNA前体的剪接前体的剪接前体的剪接前体的剪接5 5 5 5 端：端：端：端：m7m7m7m7GpppGpNGpppGpNGpppGpNGpppGpN作用作用:稳定稳定稳定稳定mRNA 5mRNA 5 端端 和翻译
42、的起始有关和翻译的起始有关和翻译的起始有关和翻译的起始有关3 3端端端端:polyA:polyA尾巴尾巴作用：稳定作用：稳定作用：稳定作用：稳定mRNAmRNAmRNAmRNA 和翻译模板活性有关和翻译模板活性有关剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子加工过程主要包括：第87页，此课件共103页哦外显子内含子DNA hnRNA剪接剪接第88页，此课件共103页哦第89页，此课件共103页哦90l试述转录的一般过程及真核试述转录的一般过程及真核mRNA的成熟加工过程。的成熟加工过程。l转录是以转录是以DNA为模板，在为模板，在Mg2+存在下，由依
43、赖存在下，由依赖DNA的的RNA聚合酶催化聚合酶催化NTP生成生成RNA的过程：的过程：模板上有酶识别的启动子和转录的终止子模板上有酶识别的启动子和转录的终止子转录受转录受DNA上顺式作用元件和反式作用因子上顺式作用元件和反式作用因子Pr调控调控lmRNA的成熟加工过程有：的成熟加工过程有：5端加特殊的帽子结构端加特殊的帽子结构 3端加端加polyApolyA尾尾 内含子的切除、外显子的拼接内含子的切除、外显子的拼接 （剪接）（剪接）链内核苷酸甲基化等转录后修饰过程链内核苷酸甲基化等转录后修饰过程第90页，此课件共103页哦91(二）二）RNA的复制的复制1、RNA病毒的复制方式病毒的复制方式
44、lRNA复制：复制：RNA病毒以自身病毒以自身RNA为模板合成为模板合成与自身与自身RNA完全相同完全相同RNA分子的过程分子的过程l 以四种以四种NTP为底物为底物l专一性地选择病毒专一性地选择病毒RNA为模板为模板l按按53的方向合成病毒的方向合成病毒RNAl无外切酶活性（即无校对功能）无外切酶活性（即无校对功能）RNA复制酶性质：复制酶性质：第91页，此课件共103页哦92 （噬菌体（噬菌体Q和灰质炎病毒）和灰质炎病毒）（1 1）某些）某些RNARNA病毒（病毒（+）可以自身）可以自身RNARNA为模板进行复制。为模板进行复制。第92页，此课件共103页哦93（2）有些病毒带有负链和复制
45、酶）有些病毒带有负链和复制酶 l靠自己的复制酶复制出正链；靠自己的复制酶复制出正链；l再以正链为模板，复制出负链；再以正链为模板，复制出负链；l与蛋白质进行组装与蛋白质进行组装第93页，此课件共103页哦94（3 3）有些病毒带有双链和复制酶）有些病毒带有双链和复制酶l以负链为模板，靠自己的复制酶复制出正链；以负链为模板，靠自己的复制酶复制出正链；l再以正链为模板，进行蛋白质翻译；再以正链为模板，进行蛋白质翻译；l并以正链为模板，合成负链，形成双链进行组装。并以正链为模板，合成负链，形成双链进行组装。第94页，此课件共103页哦l病毒含正链病毒含正链RNARNA：进入宿主细胞后先进行病毒：进入
46、宿主细胞后先进行病毒RNARNA复制酶和有关病复制酶和有关病毒蛋白质的合成（借助于宿主细胞的蛋白质合成体系），然后进行毒蛋白质的合成（借助于宿主细胞的蛋白质合成体系），然后进行RNARNA的复制，再装配病毒颗粒。如：噬菌体的复制，再装配病毒颗粒。如：噬菌体Q Q和灰质炎病毒和灰质炎病毒。l病毒含负链病毒含负链RNARNA和复制酶：这类病毒进入宿主细胞后，先进行和复制酶：这类病毒进入宿主细胞后，先进行RNARNA的复的复制合成正链制合成正链RNARNA，再以正链，再以正链RNARNA为模板合成病毒蛋白质，复制为模板合成病毒蛋白质，复制RNARNA，然后装，然后装配病毒颗粒。如：狂犬病病毒、马水苞
47、性口炎病毒。配病毒颗粒。如：狂犬病病毒、马水苞性口炎病毒。l病毒含双链病毒含双链RNARNA和复制酶：这类病毒进入宿主细胞后，以双链和复制酶：这类病毒进入宿主细胞后，以双链RNARNA为模板，通过不对称复制产生正链为模板，通过不对称复制产生正链RNARNA，并以正链，并以正链RNARNA为模板合成病毒蛋白为模板合成病毒蛋白质，然后再合成负链质，然后再合成负链RNARNA并形成双链并形成双链RNARNA，再装配病毒颗粒。如呼肠，再装配病毒颗粒。如呼肠病毒。病毒。l致癌致癌RNARNA病毒：逆转录。病毒：逆转录。第95页，此课件共103页哦96p在真核基因表达调控中，在真核基因表达调控中，()调控
48、元件能促进转录的速调控元件能促进转录的速率。率。A.衰减子衰减子B.增强子增强子C.repressorD.TATABoxp下列何种因子不会诱变下列何种因子不会诱变DNA()。A.亚硝酸亚硝酸B.UVC.丫啶橙丫啶橙D.饱和脂肪乳剂饱和脂肪乳剂pRNA聚合酶聚合酶1的功能是的功能是()。A.转录转录tRNA和和5sRNA基因基因B.转录蛋白质基因和部分转录蛋白质基因和部分snRNA基因基因C.只转录只转录rRNA基因基因D.转录多种基因转录多种基因第96页，此课件共103页哦97p原核原核RNApol识别的启动子位于识别的启动子位于()。A.转录起始点的上游转录起始点的上游B.转录起始点的下游转
49、录起始点的下游C.转录终点的下游转录终点的下游D.无一定位置无一定位置第97页，此课件共103页哦98p富含富含AT的序列有哪些，为什么？的序列有哪些，为什么？主要有复制起始点、原核生物启动子的主要有复制起始点、原核生物启动子的-10区、真核区、真核生物启动子的生物启动子的TATA框，此外，还有生物体选择以框，此外，还有生物体选择以UAA作为最有效的终止密码子。作为最有效的终止密码子。DNA在复制和转录时要在起始原点和启动子区形成起始在复制和转录时要在起始原点和启动子区形成起始复合物，复合物，AT对间有两条氢键，易于解开双链、形成起始对间有两条氢键，易于解开双链、形成起始复合物，使复制和转录顺
50、利进行。复合物，使复制和转录顺利进行。以以UAA作为最有效的终止密码子，假使作为最有效的终止密码子，假使UAA具有和它配具有和它配对的反密码子，所形成的产物在生理条件下也是不稳定的，对的反密码子，所形成的产物在生理条件下也是不稳定的，有利于肽链的释放，且有利于肽链的释放，且UAA很少发生无义抑制突变，有利很少发生无义抑制突变，有利于肽链的正常终止。于肽链的正常终止。第98页，此课件共103页哦99DNADNA碱基的组成为何是碱基的组成为何是“T T”？（1 1）DNADNA中的中的C C容易突变成容易突变成U U（2 2）尿嘧啶）尿嘧啶DNADNA糖苷酶识别糖苷酶识别DNADNA中的中的U U