考研西综-生化-0054RNA合成（转录）

考研西综-生物化学与分子生物学思维导图，包括概述、转录过程(原核)、真核(除5srRNA)转录后需工修饰、转录的调控、在细胞核内进行瞪内容。

RNA合成（转录）

• 概述
  • 包括：转录、病毒RNA复制
  • 特点
    • 不对称性
      • 只有一条用作模版链，模版链并非总在一条联上
      • 模版链（反意义链）、编码链（有意义链）
    • 连续性
      • 对比：DNA半不连续复制 注意：原核按操纵子转录——分区进行（也可说不连续）
    • 单向性
    • 有特定的转录 “起始点和终止点”——构成原核 “操纵子”
  • 反应体系
    • 原料：4种 NTP（u）
    • DDRP
      • 参与：RNA转录、DNA引物合成 没有3→5外切酶活性，故无校正错误功能（同逆转录酶)
      • 原核 （5亚基6聚体）
        • α2ββ’ωσ
          • α2ββ’ω 核心酶——参与整个转录过程
            • α：转录特异性（哪个基因片段） β：催化3‘-5’-磷酸二酯键合成（延长） β’：结合并解开DNA双链局部 ω：募集σ
              • 参与催化3‘5-磷酸二酯键的酶
                • DNApol
                • 引物酶
                • 拓扑异构酶
                • DNA连接酶
                • 逆转录酶
                • RNApol
              • 利福平：可抑制β亚基影响转录
          • σ——只参与转录起始阶段（辨认转录起始点）
      • 真核生物（3种）
        • RNApol I： 合成rRNA前体 （除5SrRNA除） RNApol II： 合成mRNA前体（hnRNA） RNApol III：合成tRNA前体、snRNA、5srRNA
          • 麦当劳（m），第二杯（II）半价
          • （III）——three（t）、s、555
          • I：位于细胞核仁，对a-鹅膏蕈碱不敏感 II、III：位于细胞核基质，对a-鹅膏蕈碱敏感
• 转录过程（原核）
  • 起始
    • σ亚基：识别启动子-35区，随后滑动到-10区 β’亚基：解开-10区局部双链 β亚基：催化第一次聚合反应，形成转录起始复合体
      • （ DNA-RNA-RNA聚合酶）
  • 延长
    • σ亚基：脱落 核心酶：沿着DNA3‘→5’ 移动延长RNA5‘→3’
      • 核糖体结合到延伸的RNA上（边转录边翻译）
  • 终止（2种方式）
    • 1. 终止因子（Rho/ρ因子）完成 2. DNA模版链终止点富含（GC、AT区域），促使产物RNA形成“发卡”及“多聚U尾巴”的二级结构
  • 原核mRNA、真核5srRNA合成后「不需要加工修饰」
• 真核（除5srRNA）转录后需加工修饰
  • 真核生物mRNA
    • 加帽：5‘端 m7GTP（7甲基三磷酸鸟苷） 添尾：3‘端 多聚polyA尾 剪接：去除内含子、拼接外显子（剪接体snRNA） 编辑：改变mRNA长度（aa序列不完全对应hnRNA）
      • “甲基化”——参与hnRNA转录后的加工修饰
      • “磷酸化”——参与转录起始和延长
  • tRNA
    • RNaseP：切除5‘端多余核苷酸 RNaseD：切除3‘端多余核苷酸 3‘端加CCA序列 部分碱基经化学修饰为稀有碱基 剪接内含子
      • snoRNA参与加工修饰（核小RNA）
• 转录的调控
  • 原核：操纵子
    • “原核生物” 转录调控基本单位
      • 对比：DNA复制基本单位——“复制子” 由于真核mRNA单顺反子，故转录不需要操纵子
    • 结构
      • 转录区/编码区/结构基因
        • 原核编码区是连续的（无内含子）
      • 调控序列/非结构基因
        • 启动子
          • 与RNA pol 酶结合 -35区 TTGACA -10区 TATAAT（Pribnow盒）
            • 对比：真核
              • -37区 TATA序列（Hogness盒）
              • 启动子除RNA pol 酶 ，还与转录因子TF 结合
            • 「启动子」在「转录起始点」 上游
              • ⚠️注意两者不同
        • 操纵元件
          • 能被特异阻的遏蛋白识别结合的「DNA序列」
      • 调节基因
        • 「编码阻遏蛋白」与特定DNA序列结合，介导负性调控
    • eg：乳糖操纵子
      • 结构基因
        • Z-β半乳糖苷酶、Y-透酶、A-乙酰基转移酶
      • 调控序列
        • 启动子
          • P序列
        • 操纵元件
          • O序列（与阻遏蛋白结合）——负性调节 CAP结合位点（与cAMP-CAP结合）——正性调节
      • 调节基因
        • 调节序列
          • I序列（编码阻遏蛋白）
  • 真核：顺式元件/反式因子
    • 顺式作用元件（DNA序列）
      • 启动子
        • -37区 TATA盒 与RNApol和TF结合
      • 增强子：与基因表达的 “细胞特异性” 有关
      • 沉默子
      • 绝缘子：阻碍增强子或沉默子对启动子的作用
    • 反式作用因子（蛋白质）
      • 调节其他基因转录的 某个基因编码的 “蛋白”
      • TF I ——RNA pol I （rRNA） TF II ——RNA pol II （mRNA） TF III——RNA pol III（tRNA）
        • mRNA转录
          • TFIID：TBP亚基 → “结合” 启动子（-37区TATA） TFIIA：辅助 TBP与启动子结合 TFIIB：稳定 TBP与启动子结合 (影响转录起始速率关键) SP1—GC序列、C/EBP—CAAT序列
          • TFIID的TBP亚基：含锌指结构、亮氨酸拉链（模体）
• 在细胞核内进行
• 详见：基因表达调控
• 共有序列决定启动子转录活性大小
• 启动子 -35区TTGACA -10区TATAAT（Pribnow盒）