西综笔记-生物化学-RNA的合成

一、转录基本概念

模板链与编码链

DNA 双链中能转录生成 RNA 的链为模板链（Watson 链），另一链为编码链（Crick 链）。

不对称转录

DNA 分子双链中仅一股链作为模板指导转录生成 RNA。

二、原核生物转录机制

RNA 聚合酶亚基功能

亚基名称

功能描述

σ 因子

辨认转录起始点（启动子序列）

α 亚基

决定转录基因的类型

β 亚基

具有酶活性，催化磷酸二酯键生成

β' 亚基

负责与 DNA 模板结合，解开双螺旋

启动子结构

上游 - 10 区为 Pribnow 盒（一致性序列 TATAAT），-35 区为启动子另一重要区域。

增强子

增强启动子活性，不直接结合RNA聚合酶。

沉默子

抑制基因转录。

转录终止

依赖 ρ 因子：ρ 因子识别 RNA 终止信号并结合，使 RNA 聚合酶停顿，转录终止。

非依赖 ρ 因子：通过 RNA 自身形成的特殊结构（如茎环结构）终止转录。

三、真核生物转录机制

RNA 聚合酶类型及产物

RNA 聚合酶 Ⅰ：催化生成 45S rRNA（28S、18S、5.8S rRNA 前体），启动子富含 GC 碱基对。

RNA 聚合酶 Ⅱ：催化生成 hnRNA（mRNA 前体）、miRNA 前体，识别启动子（核心序列为 TATA 盒）。

RNA 聚合酶 Ⅲ：催化生成 tRNA、5S rRNA、snRNA。

转录因子

基本转录因子（如 TFⅡ 系列）：帮助 RNA 聚合酶与启动子结合并起始转录，在进化中高度保守。

TFⅡD：由 TBP（TATA 盒结合蛋白）和 TBP 相关因子组成，识别并结合启动子 TATA 盒。

其他 TFⅡ 因子（如 TFⅡA、TFⅡB、TFⅡF）：辅助 TFⅡD 与 DNA 结合，稳定复合物，募集 RNA 聚合酶 Ⅱ 等。

四、转录与复制的区别

项目转录复制模板DNA 单链（模板链）

DNA 双链

原料4 种 NTP

4 种 dNTP

酶RNA 聚合酶

DNA 聚合酶

引物不需要

需要 RNA 引物

方向5'→3'

5'→3'

校正功能RNA 聚合酶缺乏

DNA 聚合酶具有（3'→5' 外切酶活性）

五、RNA 转录后加工

mRNA 前体（hnRNA）加工

5' 端加帽：形成 7 - 甲基鸟嘌呤核苷三磷酸（m⁷GpppN）结构。

3' 端加尾：添加多聚 A 尾（poly A 尾），与 AAUAAA 信号序列有关。

剪接：去除内含子，连接外显子，剪接体由 snRNA（如 U1、U2、U4、U5、U6）和蛋白质组成，剪接位点 5' 端为 GU，3' 端为 AG。

RNA 编辑

对 mRNA 编码序列进行个别碱基修改，使氨基酸序列与 hnRNA 不完全对应。

tRNA 前体加工

剪切 5' 和 3' 末端多余核苷酸。

去除内含子。

3' 末端加 CCA-OH。

碱基化学修饰（如生成稀有碱基）。

rRNA 前体加工

45S rRNA 经加工生成 28S、18S、5.8S rRNA，5S rRNA 由 RNA 聚合酶 Ⅲ 直接催化生成。

六、真核与原核转录对比

项目真核生物原核生物调控模式单顺反子转录，无操纵子

多顺反子转录，以操纵子模式调控

RNA 聚合酶3 种（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）

1 种（含多个亚基）

转录后加工需要（如加帽、加尾、剪接）

一般不需要

转录与翻译转录在核内，翻译在胞质，不同步

转录与翻译同步进行