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dna轉錄ppt下載

素材大。
5.23 MB
素材授權:
免費下載
素材格式:
.ppt
素材上傳:
lipeier
上傳時間:
2019-07-05
素材編號:
235016
素材類別:
課件PPT

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dna轉錄ppt

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dna轉錄ppt是由紅軟PPT免費下載網(wǎng)推薦的一款課件PPT類型的PowerPoint.

提綱 DNA轉錄的一般特征 依賴DNA的RNA聚合酶 細菌的DNA轉錄 轉錄的起始 轉錄的延伸 轉錄的終止 真核生物的DNA轉錄 真核細胞核轉錄系統(tǒng)與細菌轉錄系統(tǒng)的異同 真核細胞核DNA的轉錄 古菌的DNA轉錄 DNA 轉錄與DNA復制的比較 與DNA復制的共同性質 需要模板、解鏈和解除轉錄過程中形成的正超螺旋 只能按照5′→3′的方向進行 與DNA復制不同的性質 不需要引物 NTPs 代替dNTPs; UTP代謝dTTP 缺乏校對活性(錯誤率在1/104 ~1/105 nts) 發(fā)生在特定的區(qū)域(不是所有的DNA序列) 對于一個特定的基因而言,只有一條鏈轉錄 記住一些名稱——模板鏈(無意義鏈,Watson鏈)和編碼鏈(有意義鏈,Crick鏈) 細菌RNA聚合酶 第一種被發(fā)現(xiàn)的合成核酸的酶是多聚核苷酸磷酸化酶(PNP ) 1955年, Marianne Grunberg-Manago和Severo Ochoa 首先報道一種催化RNA合成的酶。Ochoa因此和Arthur Kornberg榮獲1959年的諾貝爾醫(yī)學、生理學獎 真正的大腸桿菌RNA聚合酶 1960年,由四個獨立的研究小組(Sam Weiss,Jerard Hurwitz,A. Stevens 和J. Bonner)幾乎同時從大腸桿菌中得到 。此酶需要模板,使用4種 rNTPs為底物,合成和模板鏈互補的序列,需要Mg2+. RNA聚合酶 共同的性質 -DNA模板:一條鏈被轉錄 -底物:GTP, CTP, UTP, ATP -二價金屬離子:Mg2+ 與DNA聚合酶之間的主要差別 真核細胞的RNA聚合酶 真核細胞的RNA聚合酶出現(xiàn)了功能分工,不同性質的RNA由不同的RNA聚合酶催化轉錄,其細胞核具有三種RNA聚合酶,即RNA聚合酶I、II、和III,三者也分別被稱為RNA聚合酶A、B和C,它們分別催化細胞核內的rRNA(5S rRNA除外)、mRNA和小RNA(tRNA和5SrRNA)的轉錄。除此以外,線粒體和葉綠體也含有RNA聚合酶。 原核生物與真核生物的RNA 聚合酶在三維結構上的比較 羧基端結構域——CTD 所有的真核細胞RNA聚合酶II最大亞基的CTD都含有一段由7個氨基酸殘基組成的高度保守的重復序列,其一致序列是富含羥基氨基酸的YSTPSPS,因此能夠被磷酸化修飾。在酵母細胞,該序列重復了26次,哺乳動物則重復56次。該重復序列是RNA聚合酶II的活性所必需的。缺失突變實驗表明,酵母的CTD至少需要13段重復序列它才能保證酵母細胞能夠生存。其他研究還表明,CTD沒被磷酸化的RNA聚合酶II參與轉錄的起始,CTD被磷酸化以后,轉錄才從起始階段進入延伸階段,而且磷酸化的CTD對于轉錄的后加工(帶帽和加尾)也是必需的。 轉錄的詳細機制 三步驟反應 1) 起始 什么是啟動子? 如何決定啟動子序列? 啟動子一致序列 轉錄起始復合物的形成 2) 延伸 3) 終止 轉錄的延伸 一旦σ因子釋放,轉錄就進入延伸。失去σ因子的核心酶通過松散的“滑動鉗”構象握住DNA,以更快的速度前進。轉錄泡則隨著核心酶的移動而移動,其大小維持在17 bp左右。解鏈形成的超螺旋可被結合在轉錄泡前面的拓撲異構酶解除。由于轉錄的方向始終是從5′→3′,新參入的核苷酸總是被添加在RNA鏈的3′-OH端。每參入一個新的核苷酸,RNA-DNA雜交雙鏈必須發(fā)生旋轉。 在延伸階段,RNA鏈3′端大約有9 bp長的片段與模板鏈形成A型雜交雙螺旋。延伸的平均速度約為50nt/秒。但延伸速度并不是恒定的,有時聚合酶的移動速度趨緩,甚至發(fā)生暫停。如果發(fā)生這種情形,重新啟動轉錄需要GreA和GreB來解除暫停狀態(tài):先是RNA聚合酶倒退,然后,GreA和GreB切除 3′端幾個核苷酸,以便讓RNA的3′-OH能重新回到活性中心。 細菌和真核生物在轉錄上的差別 染色質和核小體結構對轉錄有深刻的影響 真核細胞RNA聚合酶高度分工 轉錄還需要許多被稱為轉錄因子的蛋白質的參與 啟動子以外的序列(如增強子和各種反應元件)參與調節(jié)基因的轉錄 轉錄與翻譯不存在偶聯(lián)關系 轉錄的產物多為單順反子,而原核基因的轉錄產物多為多順反子 其他順式作用元件 ERE——雌激素反應元件 HSE——熱激元件 MRE——金屬反應元件 GRE—— 糖皮質激素反應元件 CRE——cAMP反應元件 SRE——血清反應元件 RNA聚合酶I所負責的基因的轉錄 啟動子 1) 核心啟動子 (-45 to +20) 2) 上游控制元件 (UCE; -180 to -107) UCE和核心啟動子之間的距離十分重要;具有物種特異性 轉錄因子 1) SL1: TBF+TAF 2) UBF 轉錄的起始、延伸 轉錄終止——需要一種特異性的DNA結合終止因子 RNA聚合酶III所負責的基因轉錄 該酶負責小RNA的轉錄,如tRNA、5S rRNA、7S RNA、snoRNA和無帽子結構的snRNA和某些病毒的mRNA等。 啟動子分為兩類:一類與RNA聚合酶II相似,也位于基因的上游;另一類為內部啟動子。 轉錄因子有TFIIIA、B和C。其中TFIIIC為組裝因子,負責與A盒和B盒結合。TFIIIB是定位因子,結合于A盒的上游約50bp的位置,但結合無序列特異性。TFIIIA僅為5S rRNA基因的轉錄所必需的組裝因子。 轉錄的起始和延伸 轉錄的終止——與細菌不依賴于ρ因子的終止機制有點相似,需要1段富含GC的序列和1小串U,但U的長度短于細菌,且富含GC區(qū)域也不需要形成莖環(huán)結構 RNA聚合酶II所負責的基因轉錄 催化mRNA、miRNA、具有帽子結構的snRNA和某些病毒RNA的基因轉錄。 mRNA的基因轉錄受到多種順式作用元件的控制,包括核心啟動子、調控元件、增強子和沉默子。 核心啟動子功能與細菌的啟動子相當,負責招募和定位聚合酶II到轉錄起始點,以正確地起動基因的轉錄,也可能通過促進轉錄復合物的裝配或穩(wěn)定轉錄因子的結合而提高轉錄的效率。 核心啟動子包括:TATA盒、起始子(Inr)、TFIIB識別元件(BRE)、下游啟動子元件(DPE)和GC盒。 調控元件所起的作用是調節(jié)基因的轉錄效率,包括上游臨近元件(UPE)和上游誘導元件(UIE),兩者的作用都需要結合特殊的反式作用因子。 參與蛋白質基因轉錄的轉錄因子有兩類,一類為基礎轉錄因子,另一類屬于特異性轉錄因子。前者為所有的蛋白質基因表達所必需,后者為特定的基因表達所必需 轉錄的起始是各轉錄因子和RNA聚合酶II按照一定次序,通過招募的方式形成PIC。轉錄因子和聚合酶II與啟動子結合的前后次序可能是:TFIID→TFIIA→TFIIB→(TFIIF + RNAP II) →TFIIE→TFIIH。 轉錄終止于一段終止子區(qū)域,但終止子的性質以及它如何影響終止的尚不知曉 古菌的DNA 轉錄 與復制系統(tǒng)相比,古菌似乎擁有簡版的真核轉錄系統(tǒng)。無論是催化轉錄的RNA 聚合酶的結構和性質,還是啟動子的結構以及轉錄的基本過程都與真核生物極為相似。然而,在基因表達的調控方面,古菌與細菌接近。 在啟動子的結構上,古菌類似于真核生物由RNA 聚合酶Ⅱ所負責轉錄的基因,一般由三個部分組成:一是位于轉錄起點上游的TATA 盒,它由TBP 識別;二是位于TATA 盒上游的BRE,它由TFB 識別;三是位于轉錄起點的起始子元件(Inr)bTw紅軟基地

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