转录与转录后加工
转录后加工名词解释
转录后加工名词解释
转录后加工是指在基因组中进行转录的过程后，对转录产物（RNA分子）进行进一步的修饰和加工的过程。
转录是指在DNA模板上合成RNA分子的过程，而转录后加工则是在RNA分子合成完成后对其进行一系列的修饰和处理。
转录后加工的目的是为了产生成熟的RNA分子，使其能够发挥特定的功能。
在转录后加工过程中，RNA分子经历剪接、修饰和运输等多个步骤，以形成成熟的RNA分子。
剪接是转录后加工中最重要的步骤之一。
在剪接过程中，RNA 分子的内含子（非编码区域）会被剪除，而外显子（编码区域）则会被保留下来。
这样一来，通过剪接，一个基因可以产生多个不同的成熟RNA分子，从而扩大了基因的功能和多样性。
除了剪接，转录后加工还包括其他的修饰过程。
例如，RNA分子可能会经历5'端帽子的添加和3'端的聚腺苷酸尾巴的加入，这些修饰可以保护RNA分子免受降解，并有助于其在细胞内的稳定性和转运过程中的识别。
此外，转录后加工还可以包括RNA编辑、互补RNA合成和核糖体扫描等过程。
RNA编辑是指在转录后，RNA分子中的碱基序列可以发生改变，从而导致RNA分子的信息内容发生变化。
互补RNA合成是指利用RNA分子作为模板合成互补的DNA分子。
核糖体扫描是指RNA分子被核糖体识别并翻译成蛋白质的过程。
总的来说，转录后加工是一系列对转录产物进行修饰和加工的过程，通过这些过程，RNA分子可以获得特定的功能和稳定性，从而发挥其在细胞中的重要作用。
基因的转录、转录后调控
基因的转录、转录后加工及逆转录转录(transcription) 是以DNA单链为模板，NTP为原料，在DNA依赖的RNA 聚合酶催化下合成RNA链的过程。
与DNA勺复制相比，有很多相同或相似之处，亦有其特点，它们之间的异同可简要示于表13-1转录的模板是单链DNA与复制的模板有较多的不同特点，引出了下列相关概念。
转录过程只以基因组DNA中编码RNA(mRNAtRNA rRNA及小RNA 的区段为模板。
把DNA分子中能转录出RNA的区段，称为结构基因(structure gene)。
结构基因的双链中，仅有一股链作为模板转录成RNA称为模板链(template strand)，也称作Watson(W链(Watson strand)、负(-)链(minus strand) 或反意义链(antisense strand) 。
与模板链相对应的互补链，其编码区的碱基序列与mRN的密码序列相同(仅T、U互换)，称为编码链(coding strand)，也称作Crick (0链(Crick strand )、正(+)链(plus strand)，或有意义链(sense strand)。
不同基因的模板链与编码链，在DNA分子上并不是固定在某一股链，这种现象称为不对称转录(asymmetric transcription) 。
模板链在相同双链的不同单股时，由于转录方向都从5'f 3'，表观上转录方向相反，如图13-1 o与DNA复制类似，转录过程在原核生物和真核生物中所需的酶和相关因子有所不同，转录过程及转录后的加工修饰亦有差异。
下面的讨论中将分别叙述。
? 参与转录的酶转录酶(transcriptase )是依赖DNA的RNA聚合酶(DNA dependent RNA polymerase，DDRP，亦称为DNA指导的RNA聚合酶(DNA directed RNA polymerase )，简称为RNA聚合酶(RNA pol)。
基因的转录、转录后调控
基因的转录、转录后调控基因是遗传信息的基本单位，而基因的转录和转录后调控是生命活动中至关重要的过程。
本文将简要介绍基因的转录和转录后调控的基本概念、重要的调控元件和机制。
基因的转录基因的转录是指DNA到RNA的过程，通过这个过程，基因的遗传信息将被转录为RNA。
在转录的过程中，RNA聚合酶与DNA的双螺旋结构结合，将DNA的碱基序列转化为RNA。
RNA按照DNA的序列从5’端向3’端合成，并且是单链结构。
这个过程在细胞质中进行，并且是一个复杂而精准的过程。
需要注意的是，基因的转录并非所有DNA都能被转录为RNA。
只有具有适当的启动子和主启动子的DNA序列才能在某些细胞类型中进行转录。
有时候还需要一些转录因子才能使启动子更加容易激活转录。
同时，基因的表达也是受到其他生理和环境因素的影响的。
基因的转录后调控转录后调控指的是对基因转录产物的调控，包括RNA的加工、修饰、稳定性及运输等过程。
转录后调控可以通过RNA的可变剪接、RNA的修饰、RNA干涉、RNA稳定性和RNA翻译等方式实现基因表达调控。
RNA的可变剪接RNA的可变剪接是指同一个基因的RNA前体分子（即前mRNA或者pre-mRNA）在不同的生理和生化状态下，会被不同的剪接因子剪切成不同的剪接变体。
这样，通过可变剪接就可以使具有同一基因信息的RNA表现出不同的性质。
例如，神经元特异性剪接因子的存在可以自然选择地使某些mRNA剪接成更具有神经元特异性的形式。
这样可变剪接不仅增加了RNA的多样性，而且还可以通过不同的剪接变体来实现基因的更加复杂的表达调控。
RNA序列的修饰RNA序列的修饰是指RNA分子中某些核苷酸上的化学修饰。
这些化学修饰可能影响RNA的稳定性、局部和全局的折叠以及RNA和其他分子之间的相互作用。
RNA序列修饰对生命活动的影响是多重的，它们可以通过影响转录、翻译和RNA间作用等多个层面来实现基因表达调控的效果。
RNA干涉RNA干涉是一种可以对RNA的表达和功能进行调控的机制。
RNA转录和加工
套索结构的发现使人们认识到， 套索结构的发现使人们认识到，内含子的剪接是通过 两次转酯反应完成的。在第一次转酯反应中， 两次转酯反应完成的。在第一次转酯反应中，分支位 进攻5 剪接位点， 点A的2’－OH进攻5’剪接位点，使其断裂，同时这个A －OH进攻 剪接位点 使其断裂，同时这个A 与内含子的第一个核苷酸（ 形成2 与内含子的第一个核苷酸（G）形成2’ ， 5’ －磷酸 二酯键，内含子自身成环，形成套索结构。 剪接位 二酯键，内含子自身成环，形成套索结构。3’剪接位 点的断裂依赖于第二次转酯反应。上游外显子的3 － 点的断裂依赖于第二次转酯反应。上游外显子的3’－ OH末端攻击3 剪接位点的磷酸二酯键 促使其断裂， OH末端攻击3’剪接位点的磷酸二酯键，促使其断裂， 末端攻击 剪接位点的磷酸二酯键， 使上游外显子的5 －0H和下游外显子的 － 和下游外显子的5 使上游外显子的5’－0H和下游外显子的5’－磷酸基团 连接，并释放出内含子，完成剪接过程。 连接，并释放出内含子，完成剪接过程。被切除的内 含子随后变成线性DNA 随即被降解。 DNA， 含子随后变成线性DNA，随即被降解。
通过分析体外剪接反应中形成的中间体， 通过分析体外剪接反应中形成的中间体，发现内含子 是以一种套索结构（ 是以一种套索结构（lariat structure ）的形式被切除 即内含子5 端的鸟苷酸依靠 ， － 端的鸟苷酸依靠2 的，即内含子5’端的鸟苷酸依靠2’，5’－磷酸二酯键与 靠近内含子3 末端的一个腺苷酸连接在一起 末端的一个腺苷酸连接在一起。 靠近内含子3’末端的一个腺苷酸连接在一起。该腺苷 酸被称作分支位点 分支位点， 酸被称作分支位点，因为在套索结构中它形成了一个 RNA分支 分支。 RNA分支。
在内含子的剪接过程中， 在内含子的剪接过程中，剪接装置必须识别正确的 剪接位点，以保证外显子在剪接的过程中不被丢失， 剪接位点，以保证外显子在剪接的过程中不被丢失， 同时荫蔽的剪接位点要被忽略。 同时荫蔽的剪接位点要被忽略。所谓隐蔽剪接位点 （cryptic splice site ）是指与真正的剪接位点 相似的序列。已经知道一类被称为SR蛋白（ 相似的序列。已经知道一类被称为SR蛋白（SR SR蛋白 protein）的剪接因子在剪接位点的选择中发挥重要 protein） 作用。 作用。
第五讲--RNA的转录与转录后加工(一)讲课教案
成环假说 扭曲假说 滑动假说 渗流假说
RNA转录的抑制作用
RNA转录的抑制剂
某些核酸代谢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肿瘤药物， 也可以用于核酸的研究。
嘌呤和嘧啶类似物 DNA模板功能的抑制剂 RNA聚合酶的抑制物
真核生物RNA转录的抑制因子
核小体在转录中的抑制作用
操纵子是原核生物转录调控的主要形式，相关的 基因排列成簇，由一个调节蛋白所控制，一开俱开， 一闭俱闭，从而对环境条件的改变作出相应的反应。
环腺苷酸（cAMP）在原核生物的基因表达调控 过程中有重要作用。
噬菌体的时序调控
有关噬菌体的时序调控一般都是通过转录水平来 控制的。不同的噬菌体采的策略不同，常见的有三 类：
由组蛋白封闭有关的DNA序列； 多个调控因子同时与邻近的特异DNA部位结合
转录的调节控制
顺式作用元件与反式作用因子
基因的转录特别是转录起始作用取决于基因组中 顺式调控元件与反式作用因子的相互作用。
顺式作用元件是反式作用因子的结合位点，其调 控基因转录的作用正是通过反式作用的作用来实现 的。
反式作用因子
真核生物启动子
真核生物的三种RNA聚合酶有三类转录起始 所必需的启动子。它们均由转录因子而不是 RNA聚合酶所识别。
➢ Ⅰ型启动子 ➢ Ⅱ型启动子 ➢ Ⅲ型启动子
真核生物启动子
Ⅰ型启动子
Ⅰ型启动子是RNA聚合酶Ⅰ的启动子，它控制 rRNA前体基因转录，其产物经剪接加工后生成各 种成熟rRNA。
Ⅰ型启动子可分核心启动子和上游控制元件 （UCE） 。
转录终止与终止因子
终止子与终止因子 RNA合成的终止发生在转录DNA特殊
的碱基顺序中，能提供转录终止信号的 DNA序列称为终止子，协助RNA聚合酶 识别终止信号的蛋白因子则称为终止因子。
真核生物的转录和后加工
– 隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的 核酸序列。
鸡
卵
鸡卵清蛋
清
白基因
蛋
白
基
hnRNA
因
及
首、尾修饰
其 转
录
、
hnRNA剪接
转
录
后
成熟的mRNA
修
饰
3. 内含子的分类
I：主要存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物 的 rRNA基因； II：也发现于线粒体、叶绿体，转录产物是mRNA； III：是常见的形成套索结构后剪接，大多数mRNA基
ppi
mRNA鸟苷酰转移酶 5` GpppN
pppG pi
mRNA
甲基化酶
（S-腺苷甲硫氨酸）CH3
5` m7GpppN
mRNA
注：帽子结构中G未甲基化，翻译效果差，但稳定性不变
帽子结构
3`-末端多聚腺苷酸的合成
• 先于剪接加工 • poly A polymerase 催化，转录后修饰
点序列（AAUAAA）提供信号 • 一般长度为100~200个腺苷酸
1. 转录起始前的上游区段
顺式作用元件(cis-acting element)
• 顺式作用元件是指与结构基因串联的特定DNA序列，是转录因子的结合位点，它们通 过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转录效率。
AATAAA
OCT-1
翻译起始点
外显子
转录起始点
内
含
TATA盒
子
转录终止点
CAAT盒
GC盒
解聚现象。
•
核小体
转
录
延
RNA-Pol
长 转录方向
中
5第六章转录、转录后加工及逆转录
•
不同的σ因子识别不同的启动子 E.coli 中有五种σ因子（σ70、σ32、σ54、σ28 、 σ24 ） 枯草杆菌中有11种σ因子 （σ因子的更替对转录起始的调控）
（2）α因子 核心酶的组建因子 α＋α • • 2α＋β α2β＋β’
☻ 以上三个保守序列在绝大多数启动子中都存在
（4）
增强子（enhancer）：
研究SV40病毒时发现，启动子上游的某些序列若发生变化，则大大 降低转录活性，这些序列对转录起增强作用，故称增强子。 一段能够加速基因转录的调节性序列，通过改变DNA模板的螺旋结 构和顺势调控RNA聚合酶及特异性蛋白。 效率高：是转录频率增加10-200倍。 特点：1.位置不定（5‘端上游，3端下游，甚至于内含子中） 2.序列长，有芯(TGGA/TA/TA/T)
• CTD参与转录 → ⅡB → ⅡA → 使 RNApol易于离开
启动子进入延伸过程（10倍）
二、 真核生物的启动子 三种 RNApol 识别三种启动子 三种聚合酶需要不同的转录因子-TF Ⅰ、 TF Ⅱ、TF Ⅲ等 注：每种转录因子根据发现的先后再分为A\B\C (TF Ⅲ A\ TF Ⅲ B) 三种转录方式 三种产物： RNA聚合酶Ⅱ——mRNA前体； RNA聚合酶Ⅰ——rRNA； RNA聚合酶Ⅲ——tRNA和 5S RNA
记为正值
－10 upstream ＋1 start point ＋10 downstream
一、原核生物启动子和终止子 启动子（promoter）:RNA聚合酶的结合区域。 启动子的特点: (1)在转录起始点的5’端 (2)TTGACA:Sextama框，RNA聚合的识别部位（酶 靠σ亚基与之结合），在-35区。 (3)TATAAT: Pribnow 框，RNA聚合酶的结合区，在10区。
RNA的转录与转录后加工
RNA的转录与转录后加工一、名词解释1、基因诊断2、RFLP3、启动子 4. 信号肽 5. 核受体 6.hnRNA7、基因治疗8、反义RNA9、核酶10、三链DNA11、SSCP12、管家基因13. 增强子14. 基础转录装置18. 重叠基因19.假基因20.RNA干扰21.酵母双杂交22.转录因子23.转录因子的结构24.衰减子25.内含子27.弱化子28.魔斑29.上游启动子元件30.DNA探针31．SD sequence 32．Ribozyme 33．Terminator二、填空题1、转录是以DNA一条链为模板的RNA的酶促合成。
我们把模板链称为-- --------。
2、数个生化反应可由----- -----------催化，这种具有催化功能的RNA可以剪切自身或其它的RNA分子，或者完成连接或自身剪接反应。
3．RNA酶的剪切分为（）、（）两种类型。
4.原核生物中有三种起始因子分别是（）、（）和（）。
5.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（），（）。
6.mRNA在转录开始后不久就与结合，形成颗粒，这种颗粒排列于mRNA 分子上，呈串珠状，就像核小体一样。
7、原始转录物的一些序列被_____________，叫做RNA编辑。
8. 真核生物mRNA的5'-帽子结构是_______,其3'末端有________结构。
9. 原核生物DNA指导的RNA聚合酶的核心酶的组成是___________.10. 真核生物RNA聚合酶III负责转录_________.11. 在转录过程中RNA聚合酶全酶的σ因子负责__________,核心酶负责________.三、选择题1、RNA合成的底物是------ ---------。
A dA TP, dTTP , dGTP , d CTPB A TP, TTP , GTP , CTPC A TP ,GTP, CTP,UTPD GTP, CTP,UTP，TTP2．模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′，其转录出RNA碱基序列是：A．5′—AGGUCA—3′B．5′—ACGUCA—3′C．5′—UCGUCU—3′D．5′—ACGTCA—3′E．5′—ACGUGT—3′3、转录终止必需。