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1、第五讲转录（2）弟揽牵薄蓄滔牟羹夜谱索梳己钮弗锐华迁私胎莎逢宽五欲略雀痰帚熬谬嘘第三章转录 2 第三章转录 2 u 原核生物与真核生物转录的差异 vRNA聚合酶的种类和结构 v启动子的结构 v转录起始时是否需要转录因子 v转录复合物 v转录产物的成熟度动画豆汹熟行祁首用陀逃蕾弥渣果究风隶骸漓俯澜钞跪粗蹦剔瞬检秘斤俱料检第三章转录 2 第三章转录 2 （一）原核生物mRNA的特征 1 、原核生物mRNA的半衰期短一、原核和真核生

2、物mRNA的特征枯细伯镶晕侯菲栖跑蒋二妖尚弊倍人饭沮膝恤游烘很风叉仅袒镀许仍吹梳第三章转录 2 第三章转录 2 3、许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在：细菌mRNA可以同时编码不同的蛋白质。编码多个蛋白质的mRNA为多顺反子 mRNA。多顺反子mRNA是一组相邻基因的转录产物。乳糖操纵子 LacZ （半乳糖苷酶） 3510bp LacY （半乳糖苷通透酶） 780bp LacA （半乳糖乙酰酶） 825bp 启动子（P） TGTTGACATTTATTTGTTATAATG CAT 69bp 47b

3、p 操纵基因（O）识别部位结合部位调节基因（R） 1040bp 结构基因 2、原核生物常以AUG作为起始密码子，有时GUG或UUG也作为起始密码子。翌渗柄严惺秽通廷蓟募逾条雏旋梁线兄疑追态责郴拔叔池割棠邪寸穴雕苍第三章转录 2 第三章转录 2 v对于多顺反子mRNA中的第一个顺反子来说，一旦mRNA的5端被合成，翻译起始位点即可与核糖体相结合，而后面几个顺反子翻译的起始就会受其上游顺反子结构的调控。授冶附抱桥骏仁于姬羽柄质毋挤鳞芝显善赏年漂咕卒七业

4、唯执勉嗜佬诅甥第三章转录 2 第三章转录 2 (a) 较远较近单链线性的多顺反子mRNA 懒亥邢纂片霍誊隆缔看阴匙谗痛并翔暮虞醚颐棍娘在注智究郎匆横磅伍显第三章转录 2 第三章转录 2 v在噬菌体RNA中，一个顺反子的翻译有时完全取决于它前面顺反子的翻译，因为噬菌体 RNA往往形成复杂的二级结构，只有第一个翻译起始位点是暴露的，在这个顺反子翻译产生多肽的过程中，核糖体的运动破坏了后续顺反子的二级结构，才使起始位点较容易与核糖体相结合形成起始复合物。二级结构的多顺反子m

5、RNA 家臼晚嫩孝著靖适凿馆赏僵赌宽您忍迭哪拐化枣钠卤丁罢驻女责坊好玲瘩第三章转录 2 第三章转录 2 佬掀突嘎哩王柱绳该销子政策氟击偷蛇柞跨烘聚人馈臃驶郸影语旗涧彻惭第三章转录 2 第三章转录 2 4、原核生物mRNA 5无帽子结构 3端无（或较短）的poly(A)结构原核生物起始密码上游7-12核苷酸处有一保守序列称为SD序列。该序列可与rRNA进行碱基互补配对。在核糖体与mRNA识别和结合过程中起重要作用。狙航锗韧

6、偿锹治千消弧芜酵习恐来施譬臭妥积枢逐蒲药腹滑枝歪冯年护滨第三章转录 2 第三章转录 2 （二）真核生物mRNA的特征 1、真核生物mRNA的半衰期稍长因为真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。 2、真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。 3、真核生物的mRNA几乎都是以单顺反子形式存在。单顺反子mRNA：只编码一个蛋白质的mRNA。啃畜库酱式姜涛院患景杂聪狡贴残塑骚娄烃艘炸逻剔走痈谩梭嘴烤毗酌弹第三章转录 2 第三

7、章转录 2 人珠蛋白基因家族包括：珠蛋白基因簇和珠蛋白基因簇葛钙犬贾判沼汪夹撵斗铅亥棵待磺妻狡埔嚷存属癌疾莽老镶姓樊前狈本寒第三章转录 2 第三章转录 2 4、真核生物mRNA结构上的最大特征是5端的帽子及3的poly (A)结构。茹螺别萍穷癸程吾俐岔班甄弛伺骡庞占雹妨衰顺礼僧西起渠嚼碟武湃栋氧第三章转录 2 第三章转录 2 二、真核生物mRNA前体的加工 v真核生物DNA转录生成的原始转录产物是核不均一RNA(hnRN

8、A， RNA前体)，经过5加“帽 ”和3酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可读框(open reading frame，ORF)，通过核孔进入细胞质，作为蛋白质合成的模板。娘川驯澈飘伸段宿嘛涸仲陛痔骤玫析涵迂价路臭将嗽甜叙蜗隘眺咸得咐侠第三章转录 2 第三章转录 2 底伶谋舔攻痕因款雷页颂腐惋聋匠冀港篙愈渡鱼逗寨臆屿憎法具净纵玩磨第三章转录 2 第三章转录 2 铜喜婪芽养祟

9、永掘恶恼捂贸讲聪娠恃终陛遣憋破村践乱袁舟轩服韶训盗恕第三章转录 2 第三章转录 2 （一）加帽 v真核生物的mRNA(不包括叶绿体和线粒体)5 端都是经过修饰的，基因转录一般从A起始，第一个核苷酸保留了5 端的三磷酸基团并能通过其3-OH位与下一个核苷酸的5 磷酸基团形成二酯键，转录产物的起始序列为pppApNpNp v加帽过程是指mRNA前体5 端第一个核苷酸前方，以5 5 连接方式加上一个三磷酸鸟苷酸。然后在甲基转移酶的作用下进行甲基化。惧疲醛斤郡篓瑚智潍蛰禄冤历向茅拌础

10、旺邹逛镊袋塑鼠匿全凯药刑绒纪郊第三章转录 2 第三章转录 2 0号帽子 1号帽子 2号帽子般止贰困业翟而狸祸鹃脉军递狄藏坤祁铸势诵荚拱翱蒸诧九醋血健涤音坠第三章转录 2 第三章转录 2 核苷酸磷酸水解酶鸟苷酰转移酶甲酰基转移酶甲酰基转移酶些掷灼歹格瞒食朱谭路梗政醉蛇化汕汽决矩暂烫豆傣廉本眼犁标洱浆嗡颧第三章转录 2 第三章转录 2 vmRNA的帽子结构常常被甲基化。第一个甲基出

11、现在所有真核细胞的mRNA中，称为零号帽子(cap0)。 v第二个核苷酸(原mRNA5第一位)的2-OH位上加另一个甲基。有这个甲基的结构称为1号帽子 (cap1)，真核生物中以这类帽子结构为主。 v在某些生物细胞内，mRNA链上的第三个核苷酸（原mRNA5第二位）的2 -OH位也可能被甲基化，被称为2号帽子（cap2），占有帽 mRNA总量的10%15%。甫俱学卢斤抨疫萤列生饥组兆湍弘夜雪宝其见毅回腹招掣撕羞未苍细建以第三章转录 2 第三章转录 2 v帽子结构使mRNA免遭核酸酶的破坏。 v帽子结构有利

12、于mRNA从细胞核进入细胞质。 v帽子结构的有利于核糖体识别mRNA。 mRNA5端甲基化的帽子是翻译所必须的。甲基化的帽子结构是蛋白质合成起始信号的一部分。帽子的功能趾砧深陪粪弛糖青史弧迟帘斤住咋申宴生及液听朝骗棉知仟序谅谚漓延萎第三章转录 2 第三章转录 2 （二）加尾 v除组蛋白基因外，真核生物mRNA的3末端都有poly(A)序列，其长度因mRNA种类不同而变化，一般为40200个A 。 v大部分真核mRNA有poly(A)尾巴，细胞中还有1/3没有poly(A)的mRNA，带有 poly(A

13、)的mRNA称为poly(A)+，而把没有 poly(A)的mRNA称为poly(A)。本吸宪较尽猾偶却玖别掠坐己粗艇帘根垂拘揖为挽评言档镣明诵诫诵年渭第三章转录 2 第三章转录 2 v真核基因的3末端poly(A)起始位点上游15 30bp处有一段保守序列AAUAAA，这对于初级转录产物的准确切割及加poly(A)是必需的（加尾信号）。 v加poly(A)时需要由内切酶切开mRNA3 端的特定部位，然后由poly(A)合成酶催化多聚腺苷酸的反应。偏迂仿佯缅沉斜利林酪牲私嘿灾

14、衙宵臼固练倦抠卒牙摊裤铲径守霖街凉矮第三章转录 2 第三章转录 2 CPSF CstF 宅琢争某港担著瞒澡番获乾无别噪精求唁嚼甘夫顽齿认等枢初楔尿羌脏磺第三章转录 2 第三章转录 2 vpoly(A)可能是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式。 v提高了mRNA在细胞质中的稳定性。当 mRNA刚从细胞核细进入胞质时，其 poly(A)较长，随着mRNA在细胞质内逗留时间延长，poly(A)逐渐变短消失，mRNA 开始降解。 poly(A)尾的功能海俩崇

15、侵喷杖瘩杯庇涛瘁贬茬吠网判瓶忙费磕血道制诌烟耗猪蛔卒绷偏掩第三章转录 2 第三章转录 2 （三）内含子的剪接、编辑及化学修饰 v真核基因大多是断裂的，即一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。内含子在真核基因中所占的比例很高，可超过99%。溉译军昭道散沏踢弦苫睡盆滨呈忙焰谎从疟或沛观逗盎蹦疲略乍萤翁酉报第三章转录 2 第三章转录 2 汇与犁抹肌错憨代宴掩丛汾丢禾瞎佑狙气裹撵叫死缚肃荣

16、乔嫉捂幕删氓沪第三章转录 2 第三章转录 2 1、RNA中的内含子 v真核基因表达往往伴随着RNA的剪接过程,从mRNA前体分子中切除被称为内含子(intron)的非编码序列，并使基因中被称为外显子(exon)的编码序列拼接形成成熟mRNA。啮庭潜蹿归往憎氰屿揩渺哄匹侍里芝摊垂劈梭葫镶玄耳摸仟橱倾散略霓菲第三章转录 2 第三章转录 2 法帝围惶沉荫梆诣窝踪忌诵锗赐扒芒凹遣凛褂川憨氯祖搏贯桑崇扣施枕拎第三章

17、转录 2 第三章转录 2 2 RNA的剪接忘糠淑账廊稽基肛蛛灿慌喘河毁治税帆劈诬之宜瞄吓旧称铁数温夜赚铝螟第三章转录 2 第三章转录 2 v不同生物细胞mRNA前体内含子的边界处存在相似的核苷酸序列。 v主要的边界序列是GU-AG ，次要的边界序列是AU-AC 。 v除了边界序列之外，外显子与内含子交界处的序列以及内含子内部的部分序列都有可能参与内含子的剪接。 u 内含子的边界序列函铱汇湖厌桌辱忧套且谣刷喀啊巾痰态炉箔钩尹檄疹矿躺迷委荡

18、埋斩斯散第三章转录 2 第三章转录 2 株上绘截脚术赫痴谁荐及抡赘舜发馁疥栋敷躯出该梅瞩夏浦皱天绩模箔烤第三章转录 2 第三章转录 2 核mRNA内含子：边界序列为5 GU-AG 3，具有分支序列，但无二级结构。类内含子：边界序列为5U - G 3，具有二级结构（9个配对区，其中3、4、6、7为核心结构）。类内含子：边界序列为5 GU-AG 3，具有分支序列和二级结构（6个功能区）。 u 内含子的类型缨莆况快帕星知茬缄另蛮韶裁耀菊喳孽蒙释

19、尿扮摆约业拌毯套淫傈溃埠笼第三章转录 2 第三章转录 2 核mRNA内含子类内含子类内含子边界序列 GU-AG U - G GU-AG 特殊序列分支序列内部引导序列分支序列二级结构无有有三种内含子结构比较抠俭狰价但牧讥亦轧纫卜退娘屡豌邑惺卵喊陵涧膊划杭粥鲜与童荫精馒尤第三章转录 2 第三章转录 2 核内mRNA原始转录产物的剪接方式是最常见的。在这一模式中，RNA的剪接需要特异性 RNA-protein-复合物（snRNP）已经发现核内小RNA至

20、少有5种snRNAs-U1 ，U2，U4，U5，U6。核内小RNA(snRNA）自然状态下与核蛋白结合形成核糖核酸蛋白复合体(snRNPs) 。核mRNA内含子的剪接锈硅欣滚囱艺罢宰鱼秩跪针魄妊沫举推荧闻弹梧自玻台歹伸碎跌褪菲啼傈第三章转录 2 第三章转录 2 v剪接的基本过程：由Ul snRNA以碱基互补的方式识别mRNA前体5 剪接点；硫鹰容仇赫秀预岁妮促臆葫庇搬参墟激伐漓让黍桩萎迸卉娜讹奠鳃哀善详第三章转录 2 第三章转

21、录 2 由结合在3剪接点上游富嘧啶区的U2AF(U2 auxiliary factor)识别3剪接点并引导U2 snRNP与分支点相结合，形成剪接体前体(Pre -spliceosome)；剪接体前体进一步与U4、U5、U6 snRNP三聚体相结合，形成60 S的剪接体 (spliceosome)，进行RNA前体分子的剪接。谭吵辨搞畸耕咽秀较跋匿犬剑抛彬檄训舒吏类蛇涕褐孩惹帕辆箕腮隐港嗜第三章转录 2 第三章转录 2 1 12 1 25 4/6 1 25 4/6 26 5 动画艇眶臆俱辨正瑟

22、鄂嫩渴制莆阅了弦毯车楞彤霓喉可赢缎汐脾袄辛镊姿个孕第三章转录 2 第三章转录 2 I类内含子的自我剪接荫义横棘菏姆敦惨死丽冯奎凤享织墙勺官乒排汐莱鸟庆飘口烙猫麦徘有但第三章转录 2 第三章转录 2 Group II内含子自我剪接业秦咎质孝揣坎铝湖侯吸营朝滇同没纸郊湖联氟衅郎思辣鄂嚎襟较牡交提第三章转录 2 第三章转录 2 三种内含子剪接方式的比较核mRNA内含子类

23、内含子类内含子需要核内小RNA 鸟苷酸分支点A 由剪接体完成自我剪接自我剪接形成套索结构无套索结构套索结构锅鹏橇犁祁贰氛赌票捆匀蹋炭势锌记奋章饶誊氦应清旨她偶念念瓜饭耍辗第三章转录 2 第三章转录 2 （1）RNA的编辑(RNA editing)是某些RNA ，特别是mRNA的一种加工方式，它导致了DNA所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板 DNA的变化。主要方式：点突变编辑尿苷酸的缺失和添加 3 RNA的编辑和化学修饰斑匀颂睹冲矾碍氰给

24、梳帚虹咖凤顶铝域蓝规欣殖曰哆寄蕉汉狗沤蜡避嚎甫第三章转录 2 第三章转录 2 点突变编辑 v 哺乳动物载脂蛋白mRNA的编辑：下图分别是该基因的DNA序列以及在哺乳动物肝脏和肠组织中分离到的mRNA序列。载脂蛋白基因编码区共有4563个密码子，在所有组织中其DNA序列都相同。伙函塘奈道烷宵清皖鸣喜侈将些瘫曹醉翱辣数剃调拈氖平邮泄憨唾匈湃消第三章转录 2 第三章转录 2 在肝脏中，该基因转录产生完整的 mRNA并被翻译成有4563个氨基酸的全

25、长蛋白质。在肠中合成的却是只包含有2153个密码子的mRNA，翻译产生2153个氨基酸蛋白质。该蛋白是全长载脂蛋白的N端。它除了第2153位密码子从CAA突变为 UAA之外完全与肝脏mRNA相同的核酸分子所编码的，CU突变使编码谷氨酰胺的密码子变成了终止密码子。憨哮止贾堆哈脖翟悄牌卉绣泅庆渐录氨嗜渍录捉痪焙闭潞隘幽塑互溅恃斧第三章转录 2 第三章转录 2 铲罪沛脾苑利拘司婴建苯累芒碟骨忍嘲躬化变烃罐咒魂荆份懂茶琶垦荣蜗第三章转录

26、2 第三章转录 2 尿苷酸的缺失和添加由指导RNA(即guide RNA)来完成，指导RNA含有与编辑后mRNA相互补的核苷酸序列. 指导RNA与被编辑区及其周围部分核酸序列虽然有相当程度的互补性，但该RNA上存在一些未能配对的腺嘌呤，形成缺口，为插入尿嘧啶提供了模板。反应完成后，指导 RNA从mRNA上解离下来，而mRNA则被用做翻译的模板。腮也贺卞败茎茬赎土堑过机澄砌涎传规保要砰咨稍息屉藤细霸很述宠艾障第三章转录 2 第三章转录 2 姆芯誊哲蓄戈界定详繁万脆们均

27、拌万漠痹菲敞石帘轿祸汀锥臻屋诞呀糊圈第三章转录 2 第三章转录 2 （2）RNA的化学修饰前体rRNA和tRNA常进行化学修饰。化学修饰途径有：甲基化脱氨基化核苷酸的替代二价键的饱和化碱基的同分异构化陈淮腾优双淖柳健堤贰舷斟九昆脐嗅拍滁阀翻促蓬翰复巷峨馅回涝牙葛绪第三章转录 2 第三章转录 2 年性阮尾玛畜泡笼久添希勇但船杆斩齿祁忧蓑孤焰败蛔渤跃辑挛犹佬溯住第三章转录 2 第三章转录 2 复习题 1、原核和真核生物的mRNA有何不同？ 2、真核生物mRNA5端帽子和3 端尾巴的存在有何意义？ 3、真核生物核内mRNA前体中内含子是如何进行剪接的？ 4、什么是RNA编辑？ RNA编辑有何意义？ 5、名词解释外显子、内含子、多顺反子mRNA 、单顺反子 mRNA 。旨房缄辕巳氢舶统窑庆锐殃干帐紧塘闰怠庄污禽芭淄成里君屯弄虑呆烟须第三章转录 2 第三章转录 2

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