1、DD 深圳翻譯公司l 在在RNA聚合酶的催化下，以一段聚合酶的催化下，以一段DNA鏈為模鏈為模板合成板合成RNA，從而將，從而將DNA所攜帶的遺傳信息所攜帶的遺傳信息傳遞給傳遞給RNA的過程稱為的過程稱為轉錄轉錄。l 經轉錄生成的經轉錄生成的RNA有多種，主要的是有多種，主要的是rRNA，tRNA，mRNA，snRNA和和HnRNA。（一）、轉錄的不對稱性（一）、轉錄的不對稱性l轉錄轉錄(transcription)(transcription)的不對稱性就是指的不對稱性就是指以雙鏈以雙鏈DNA中的一條鏈作為模板進行轉中的一條鏈作為模板進行轉錄，從而將遺傳信息由錄，從而將遺傳信息由DNA傳遞給

2、傳遞給RNA。l 對于不同的基因來說，其轉錄信息可以存在于對于不同的基因來說，其轉錄信息可以存在于兩條不同的兩條不同的DNA鏈上。能夠轉錄鏈上。能夠轉錄RNA的那條的那條DNA鏈稱為鏈稱為有意義鏈有意義鏈( (模板鏈），而與之互補模板鏈），而與之互補的另一條的另一條DNA鏈稱為鏈稱為反意義鏈反意義鏈（編碼鏈）。（編碼鏈）。有意義鏈有意義鏈反意義鏈反意義鏈553355（二）、轉錄的連續性（二）、轉錄的連續性lRNA轉錄合成時，以轉錄合成時，以DNA作為模板，在作為模板，在RNA聚合酶的催化下，連續合成一段聚合酶的催化下，連續合成一段RNA鏈，各條鏈，各條RNA鏈之間無需再進行連鏈之間無需再進行連

3、接。接。l合成的合成的RNA中，如只含一個基因的遺傳中，如只含一個基因的遺傳信息，稱為信息，稱為單順反子單順反子；如含有幾個基因；如含有幾個基因的遺傳信息，則稱為的遺傳信息，則稱為多順反子多順反子。 （三）、轉錄的單向性（三）、轉錄的單向性lRNA轉錄合成時，只能向一個方向進行轉錄合成時，只能向一個方向進行聚合，所依賴的模板聚合，所依賴的模板DNA鏈的方向為鏈的方向為35，而，而RNA鏈的合成方向為鏈的合成方向為53。 （四）、有特定的起始和終止位點（四）、有特定的起始和終止位點lRNA轉錄合成時，只能以轉錄合成時，只能以DNA分子中的分子中的某一段作為模板，故存在特定的起始位某一段作為模板，

4、故存在特定的起始位點和特定的終止位點，特定起始點和特點和特定的終止位點，特定起始點和特定終止點之間的定終止點之間的DNA鏈構成一個鏈構成一個轉錄單轉錄單位位，通常由轉錄區和有關的調節順序構，通常由轉錄區和有關的調節順序構成。成。 1 1、底物、底物l四種核糖核苷酸，即四種核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。 2 2、模板、模板l以一段單鏈以一段單鏈DNA作為模板。作為模板。 3、RNA聚合酶（聚合酶（DDRP）l這是一種不同于引物酶的依賴這是一種不同于引物酶的依賴DNA的的RNA聚合酶。該酶在單鏈聚合酶。該酶在單鏈DNA模板以及模板以及四種核糖核苷酸存在的條件下，不需要四種核糖核苷酸

5、存在的條件下，不需要引物，即可從引物，即可從53聚合聚合RNA。 l 原核生物中的原核生物中的RNA聚合酶全酶由五個亞基構成，聚合酶全酶由五個亞基構成，即即2。l 亞基與轉錄起始點的識別亞基與轉錄起始點的識別有關，而在轉錄合有關，而在轉錄合成開始后被釋放，余下的部分（成開始后被釋放，余下的部分（2）被）被稱為稱為核心酶，與核心酶，與RNA鏈的聚合鏈的聚合有關。有關。 亞基亞基 功能功能 與模板與模板 DNA 結合結合 起始和催化合成起始和催化合成 識別起始點，穩定全酶識別起始點，穩定全酶 轉錄的特異性轉錄的特異性 大腸桿菌大腸桿菌RNA聚合酶全酶聚合酶全酶l真核生物中的真核生物中的RNA聚合酶

6、可按其對聚合酶可按其對-鵝鵝膏蕈堿敏感性而分為三種，它們均由膏蕈堿敏感性而分為三種，它們均由1012個大小不同的亞基所組成，結構個大小不同的亞基所組成，結構非常復雜，其功能也不同。非常復雜，其功能也不同。 種類種類 亞細胞定位亞細胞定位 對對-鵝膏蕈堿敏感性鵝膏蕈堿敏感性 功能功能 RNA pol 核仁核仁 不敏感不敏感 合成合成 rRNA 前體前體 RNA pol 核基質核基質 極敏感極敏感 合成合成 HnRNA RNA pol 核基質核基質 敏感敏感 合成合成 tRNA 前體前體 snRNA 及及 5S rRNA 4 4、終止因子、終止因子 1蛋白蛋白：這是一種六聚體的蛋白質，：這是一種六

7、聚體的蛋白質，亞基的分子量為亞基的分子量為50kd。該蛋白因子能識。該蛋白因子能識別終止信號，并能與別終止信號，并能與RNA緊密結合，導緊密結合，導致致RNA的釋放。的釋放。 2nusA蛋白：為一分子量蛋白：為一分子量69kd的酸性的酸性蛋白，它能與蛋白，它能與RNA及及RNA聚合酶相結合，聚合酶相結合，在終止部位使兩者被釋放。在終止部位使兩者被釋放。 5 5、激活因子、激活因子l目前已知激活因子為目前已知激活因子為降解產物基因激活降解產物基因激活蛋白（蛋白（CAP），又稱為），又稱為cAMP受體蛋白受體蛋白（CRP）。是一種二聚體蛋白質，亞基。是一種二聚體蛋白質，亞基分子量為分子量為23kd

8、。該蛋白與。該蛋白與cAMP結合后，結合后，刺激刺激RNA聚合酶與起始部位結合，從而聚合酶與起始部位結合，從而起始轉錄過程。起始轉錄過程。 1 1、識別、識別l 原核生物原核生物RNA聚合酶中的聚合酶中的因子識別轉錄起始因子識別轉錄起始點，并促使核心酶結合形成全酶復合物。點，并促使核心酶結合形成全酶復合物。l 被辨認的區段就是位于轉錄起始點被辨認的區段就是位于轉錄起始點-35-35區的區的TTGACATTGACA序列序列。l 酶與該區結合后，即滑動至酶與該區結合后，即滑動至-10-10區的區的TATAATTATAAT序序列列（PribnowPribnow盒）盒） ，并啟動轉錄。，并啟動轉錄。

9、l位于基因上游，與位于基因上游，與RNA聚合酶識別、結聚合酶識別、結合并起始轉錄有關的一些合并起始轉錄有關的一些DNA順序稱為順序稱為啟動子啟動子（promoter)promoter)。 l真核生物的轉錄起始區上游也存在一段真核生物的轉錄起始區上游也存在一段富含富含TA的順序，被稱為的順序，被稱為Hogness盒盒或或TATA盒。盒。 l除此之外，在真核生物中還可見到其他除此之外，在真核生物中還可見到其他帶共性的序列，如帶共性的序列，如CAAT盒及盒及GC盒盒等。等。l 真核生物的轉錄起真核生物的轉錄起始較為復雜。目前始較為復雜。目前已知已知RNA聚合酶聚合酶至少有六種不同的至少有六種不同的蛋

10、白因子參與轉錄蛋白因子參與轉錄復合體的形成。這復合體的形成。這些蛋白因子被稱為些蛋白因子被稱為轉錄因子轉錄因子（trans-criptional factor, TF)。包括。包括 TFA，TFB，TFD，TFE，TFF，TF-I。 轉錄因子轉錄因子 功功 能能TFA 穩定穩定TFD結合結合TFB 促進促進pol 結合結合TFD 辨認辨認TATA盒盒TFE ATPase TFF 解旋酶解旋酶真核生物真核生物RNA聚合酶聚合酶轉錄因子及其功能轉錄因子及其功能2 2、起始、起始lRNA聚合酶全酶促使局部雙鏈解開，并聚合酶全酶促使局部雙鏈解開，并催化催化ATP或或GTP與另外一個三磷酸核苷與另外一個

11、三磷酸核苷聚合，形成第一個聚合，形成第一個3,5-磷酸二酯鍵。磷酸二酯鍵。 3 3、延長、延長l 因子從全酶上脫離，余下的核心酶繼續沿因子從全酶上脫離，余下的核心酶繼續沿DNA鏈移動，按照堿基互補原則，不斷聚合鏈移動，按照堿基互補原則，不斷聚合RNA。 4、終止、終止lRNA轉錄合成的終止機制有兩種：轉錄合成的終止機制有兩種： 1自動終止：自動終止：模板模板DNA鏈在接近轉錄鏈在接近轉錄終止點處存在相連的富含終止點處存在相連的富含GC和和AT的區的區域，使域，使RNA轉錄產物形成寡聚轉錄產物形成寡聚U及發夾及發夾形的二級結構，引起形的二級結構，引起RNA聚合酶變構及聚合酶變構及移動停止，導致移

12、動停止，導致RNA轉錄的終止。轉錄的終止。 2依賴輔助因子的終止：依賴輔助因子的終止：由終止因子由終止因子(因子因子)識別特異的終止信號，并促使識別特異的終止信號，并促使RNA的釋放。的釋放。 （一）、（一）、mRNA的轉錄后加工的轉錄后加工 1加帽加帽(adding cap)：l即在即在mRNA的的5-端加上端加上m7GTP的結構。的結構。此過程發生在細胞核內，即此過程發生在細胞核內，即HnRNA即可即可進行加帽。進行加帽。l加工過程首先是在磷酸酶的作用下，將加工過程首先是在磷酸酶的作用下，將5-端的磷酸基水解，然后再加上鳥苷三端的磷酸基水解，然后再加上鳥苷三磷酸，形成磷酸，形成GpppN的

13、結構，再對的結構，再對G進行進行甲基化。甲基化。 2加尾加尾(adding tail)：l這一過程也是細胞核內完成，首先由核這一過程也是細胞核內完成，首先由核酸外切酶切去酸外切酶切去3-端一些過剩的核苷酸，端一些過剩的核苷酸，然后再加入然后再加入polyA。polyA結構與結構與mRNA的半壽期有關。的半壽期有關。 3剪接（剪接（splicing)：l真核生物中的結構基因基本上都是斷裂真核生物中的結構基因基本上都是斷裂基因。結構基因中能夠指導多肽鏈合成基因。結構基因中能夠指導多肽鏈合成的編碼順序被稱為的編碼順序被稱為外顯子外顯子，而不能指導，而不能指導多肽鏈合成的非編碼順序就被稱為多肽鏈合成的

14、非編碼順序就被稱為內含內含子子。l真核生物真核生物HnRNA的剪接一般需的剪接一般需snRNA參參與構成的核蛋白體參加，通過形成套索與構成的核蛋白體參加，通過形成套索狀結構而將內含子切除掉。狀結構而將內含子切除掉。 4內部甲基化：內部甲基化：l由甲基化酶催化，對某些堿基進行甲基由甲基化酶催化，對某些堿基進行甲基化處理。化處理。 真核生物真核生物mRNA的轉錄后加工修飾的轉錄后加工修飾l 主要有以下幾種加工方式：主要有以下幾種加工方式：1. 切斷。切斷。2. 剪接。剪接。3. 化學修飾。化學修飾。（三）、（三）、rRNA的轉錄后加工的轉錄后加工 有些RNA病毒，進入寄主細胞后，借助復制酶而進行R

15、NA病毒的復制。 RNA病毒的RNA復制酶具有很強的模板特異性，只識別病毒自身的RNA，它以病毒RNA為模板，合成與模板性質相同的RNA。QRNA翻譯和復制 的 自 我 調 節 ： QRNA的高級結構（雙螺旋區的結構）參與翻譯的調節控制：（1）只有剛復制的QRNA，成熟蛋白基因才能翻譯。（2） 核糖體能直接啟動外殼蛋白基因的翻譯（3） 復制酶亞基基因只有在外殼蛋白合成時雙鏈打開才能進行翻譯。QRNA的翻譯、復制還受寄主細胞調節：以正鏈RNA為模板復制負鏈RNA時，另需寄主細胞的HF和HF因子。而以負鏈RNA 為模板復制正鏈RNA時，不需這兩個因子，因此感染后期大量合成的是正鏈RNA。噬菌體Q：

16、直徑20nm，正十二面體，含30%RNA，其余為蛋白質，單鏈RNA，4500個核苷酸，編碼3-4個蛋白質。基因組結構：5端成熟蛋白（A或A2蛋白）基因外殼蛋白（或A1蛋白）基因復制酶亞基基因3端Q復制酶：四個亞基，只有是自己編碼，其余三個亞基來自寄主細胞二、二、 病毒病毒RNA復制的主要方式復制的主要方式1、正鏈正鏈RNA病毒（病毒（mRNA）：噬菌體）：噬菌體Q、灰質炎病、灰質炎病毒等。毒等。進入寄主細胞后，利用寄主的翻譯系統，首先合成復制酶及有關的蛋白質，然后進行病毒RNA的復制，最后由病毒RNA和蛋白質裝配成病毒顆粒。 2、負鏈負鏈RNA病毒（帶有復制酶）：狂犬病毒等病毒（帶有復制酶）：

17、狂犬病毒等此類病毒帶有復制酶，侵入后，復制酶首先合成出正鏈RNA（mRNA），再以正鏈RNA為模板，合成負鏈RNA及蛋白質，然后裝配。3、雙鏈雙鏈RNA病毒（帶有復制酶）：呼腸孤病毒等病毒（帶有復制酶）：呼腸孤病毒等以雙鏈RNA為模板，在復制酶作用下先轉錄正鏈RNA（mRNA），從而翻譯出蛋白質，然后合成負鏈RNA，形成雙鏈RNA，再包裝。4、 反轉錄病毒（含反轉錄酶）：白血病病毒、肉瘤病反轉錄病毒（含反轉錄酶）：白血病病毒、肉瘤病毒等致癌毒等致癌RNA病毒病毒正鏈RNA病毒，它們的復制需要經過DNA前病毒階段。 不同RNA病毒合成mRNA的途徑可以分4類： P382 圖20-16第三節第三節

18、 RNA生物合成的抑制劑生物合成的抑制劑某些核酸代謝的拮抗物和抗生素可抑制核苷酸或核酸的合成，因而可以用于抗病毒或抗腫瘤藥物，也可以用于核酸的研究一、一、 嘌呤和嘧啶類似物嘌呤和嘧啶類似物抑制核苷酸的合成，還能摻入核酸分子中去，形成異常DNA、RNA，影響核酸功能。主要有：6-巰基嘌呤、硫鳥嘌呤、2.6二氨基嘌呤、8-氮鳥嘌呤、5-氟尿嘧啶 、6-氮尿嘧啶堿基類似物進入體內后需轉變成相應的核苷酸，才表現出抑制作用。二、二、 DNA模板功能的抑制劑模板功能的抑制劑此類化合物能與DNA結合，使DNA失去模板功能，從而抑制其復制與轉錄。1、 烷化劑烷化劑氮芥（二（氯乙基）胺的衍生物）、磺酸酯、氮丙啶、乙撐亞胺類。它們帶有活性烷基，使DNA烷基化。烷化位點：鳥嘌呤N7 ，腺嘌呤N1、N3、N7，胞嘧啶N1烷基化后，堿基易被水解下來，留下的空隙可干擾DNA復制或引起錯誤堿基摻入。帶有雙功能基團的烷化劑，可同時與DNA兩條鏈結合，使雙鏈DNA交聯，從而失去模板功能。環磷酰胺：腫瘤細胞中磷酰胺酶活化，生成活性氮芥。苯丁酸氮芥：癌細胞酵解作用強，乳酸多，pH低，苯丁酸氮芥易進入。2、 放線菌素放線菌素D（對真核、原核細胞都起作用）（對真核、原核細胞都起作用）有抗菌和抗癌作用。它可與DNA形成非共價復合物，使其多肽部分在DNA的“淺溝”上如同阻遏蛋白一樣，抑制DNA的轉錄和復制。此類