导图社区 RNA的生物合成
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RNA的生物合成
转录体系
条件
原料: NTP (ATP, GTP, CTP, UTP)
模板: DNA的一条链 waston（另一条叫编码链 crick）
文献一般只写编码链
酶: RNA聚合酶
全称：依赖DNA的RNA聚合酶，简称： RNA pol
功能： 5'-3'聚合活性
特点：不需要引物 直接启动转录
蛋白质合成不需要引物 糖原合成需要引物
无机离子：Mg2＋，Mn2＋
方式：不对称转录
结构基因：在DNA双链中能够转录处RNA的区段
DNA两条链中同时只有一条链做模板（含义一）
复制时有两条模板链
模板链和编码链并不是固定在某条单联上（含义二）
模板链 合成的RNA A-T U-A
RNA聚合酶
原核生物的RNA 聚合酶
RNA pol
全酶：含σ亚基，识别启动子（转录起始后脱落）
核心酶：参与全程和终止，没有σ亚基
组成 -6聚体
2α 决定哪些基因被转录
β 催化 参与转录全过程
β'开链 结合DNA模板
ω β′的折叠和稳定性/σ的募集
σ 辨认起点（无催化活性)
功能
特点
1. 聚合速率慢2. 错误率高，RNA聚合酶有一定的校正功能 3. 活性可被利福霉素抑制（与β亚基结合）
真核生物的RNA 聚合酶
酶I
转录产物：45S-rRNA
对鹅膏蕈碱耐受 位于核仁
酶II
最重要
转录产物
mRNA前体（hnRNA）
lncRNA miRNA piRNA
调控性非编码RNA
对鹅膏蕈碱敏感 位于核内
末端有CTD 结构（Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser）
延长阶段 酪色苏可磷酸化 活性升高
酶III
转录产物：tRNA 5SRNA snRNA
对鹅膏蕈碱高浓度敏感 位于核内
转录模板
1.转录起始点（以+1表示）
上游: 基因调控区(启动子、增强子、沉默子)
下游: 基因转录区（结构基因、终止子）
2.启动子
位于转录起始点上游的一段核苷酸序列RNA聚合酶识别并结合模板DNA特定部位
原核中的识别
识别部位 ：－35区 （σ因子识别序列）
TTGACA
结合部位 ：-10区（解链 β’亚基与模板结合）
并非开始转录
TATAAT（prinbnow盒
3.终止子
概念：DNA模板中，具有转录终止作用的部位, 包括GC富集区和AT富集区
有发卡结构，一条链中对称的GC互相配对所形成。
原核生物的转录
1.转录起始
转录起始复合物的形成（DNA-RNA pol-5-PPPGpN-OH-3）
RNA pol（σ）识别结合启动子
闭合转录复合体
双链完整
DNA双链打开（β'）
开放转录复合体
解链范围保持在17bp
第一个磷酸二酯键形成
GTP/ATP较为常见
不需要引物协助
2.转录延长
σ亚基脱落 反复利用
核心酶滑过的部位，形成转录泡17bp
RNA链延长，暂时形成DNA•RNA杂交体（稳定性差）8bp
3.转录终止
不依赖ρ因子：形成茎环-RNA
依赖ρ因子：ρ因子结合于polyC-RNA
构象改变 核心酶不能继续滑动
新合成的RNA链脱落，转录终止
真核生物的转录
RNA聚合酶不能直接与启动子结合，需要很多转录因子辅助
顺式作用元件
增强子
与起始点距离大/上下游均可发挥作用
可诱导因子
HIF-1 （缺氧诱导因子）
MyoD （肌肉细胞）
沉默子
启动子
启动子上游元件
GC盒 CAAT盒
GC-SP1 CAAT-C/EBP
核心启动子
TATA盒（Hogness盒）
TATAAAA
绝缘子
阻碍增强子 沉默子对启动子的作用
转录因子
概念：直接或间接结合启动子及其上游调控序列等顺式作用元件的蛋白质
又称反式作用因子
聚合酶和DNA的媒介
与相对应的RNApol I II III合作的TF 分别称为TF I II III
TF IID最重要
TBP（TATA盒结合蛋白质） 支持基础转录
TAFs对诱导引起的增强转录是必要的
形成PIC
TFII-D通过TBP结合TATA盒为核心，其他TF-II逐步加入，与RNA-poII、启动子共同形成PIC 启动转录
TBP识别起始点
2.转录延时
核小体移位和解聚
没有转录与翻译同步的现象
核膜的存在
终止修饰点处被切断
可读框下游AATAAA序列 和GT序列
hnRNA进行3’端加尾和5‘端加帽
在转录后进行而非直接转录出来
防止被降解
转录后加工 （针对的是真核）
mRNA前体的加工
原核
多顺反子mRNA (一条mRNA可以合成多种蛋白质，没有核膜，转录和翻译同时进行，一般不需加工
真核（胞核加工）
单顺反子mRNA (一条链上只能合成一种蛋白质)转录生成的是mRNA前体
hnRNA修饰方式
5 ′加7-甲基鸟嘌呤帽
加帽酶 甲基转移酶
5-5三磷酸键
免遭核酸酶攻击 启动蛋白质生物合成
3' 多聚腺苷酸【poly（A）】尾
长度与寿命成正相关
核内完成/与转录终止同步
维持mRNA活性 增加稳定性
内含子去除
内含子形成套索RNA被剪除
内含子在剪接接口处切除
5’GU→AG-OH3‘
两次转酯反应的发生
不消耗能量
剪接体是内含子剪接场所
snRNA参与
前体mRNA可发生可变剪接
hnRNA→mRNA1/2
hnRNA有剪切 剪接两种模式
只有外显子 合成蛋白质
mRNA编辑
mRNA→蛋白1/蛋白2
rRNA修饰方式
45S-rRNA→5.8s 18s 28sRNA
SnoRNA参与剪切
与核糖体蛋白质共同在核仁合成核糖体后运输到胞质
tRNA修饰方式（稀有碱基）
嘌呤甲基化：A-m7A
尿嘧啶还原：u-DHu（二氢尿嘧啶）
核苷内转位反应：u-φ（尿嘧啶核苷-假尿嘧啶核苷）
脱氨反应：A-I（次黄嘌呤 最常见稀有碱基）
