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1、第三章第三章 生物信息的传递（上）生物信息的传递（上）从从DNA到到RNA1. 掌握生物信息的传递掌握生物信息的传递从从DNA到到RNA 整整个转录的原理和过程个转录的原理和过程2. 掌握掌握RNA转录的机制转录的机制3. 掌握转录产物的后加工掌握转录产物的后加工第一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n(1) DNA序列是遗传信息的贮存者，序列是遗传信息的贮存者，通过自主复制得到永存；通过自主复制得到永存；n(2) DNA通过转录生成通过转录生成RNA；n(3) 含遗传信息的含遗传信息的mRNA通过翻译通过翻译生成蛋白质来控制生命现象；生成蛋白质来控制生命现象；n(4) 同时某些同时某些RN
2、A可以通过逆转录可以通过逆转录将遗传信息传到将遗传信息传到DNA；n(5) 某些某些RNA自身还可进行复制使自身还可进行复制使其遗传信息得以永存。其遗传信息得以永存。中心法则中心法则 (central dogma)第二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n基因表达包括转录基因表达包括转录(transcription)和翻译和翻译(translation)两个两个阶段。阶段。n转录转录:指拷贝出一条与指拷贝出一条与DNA链序列完全相同链序列完全相同(U替换替换T)的的RNA单单链的过程，是基因表达的核心步骤；链的过程，是基因表达的核心步骤；n翻译翻译:指以新生的指以新生的mRNA为模板，把核苷酸
3、三联遗传密码子为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。终目的。第三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n编码链：编码链：与与mRNA序列相同的那条序列相同的那条DNA链称为编码链链称为编码链(coding strand)或称有意义链或称有意义链(sense strand)。n模板链：模板链：把另一条根据碱基互补原则指导把另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的合成的 DNA链称为模板链链称为模板链(template strand)或称反义链或称反义链(antisense strand)。第四页，编
4、辑于星期五：十四点 五十六分。模板链并非永远在同一条单链上转录方向转录方向5 5 3 3 3 3 5 5 模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链转录方向转录方向DNA分子上转录出分子上转录出RNA的区段，称为结构基因。的区段，称为结构基因。结构基因：第五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被转录生成转录生成RNA，才能得到表达。，才能得到表达。RNA主要以单链形式存在于生物体主要以单链形式存在于生物体内，其高级结构很复杂，它们既担负着贮藏及转移遗传内，其高级结构很复杂，它们既担负着贮藏及转移遗传信息的功能，又
5、能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能。信息的功能，又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能。第六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA分子来自分子来自DNA。储存于。储存于DNA双链中的遗传信息通过转录酶双链中的遗传信息通过转录酶促反应按照促反应按照碱基互补配对碱基互补配对的原则被转化成为单链的原则被转化成为单链RNA分子。生物分子。生物体内共有体内共有3种种RNA：n、信使、信使RNA(messenger RNA，mRNA)编码特定蛋白质编码特定蛋白质序列；序列；n2、转移、转移RNA(transfer RNA，tRNA)特异性解读特异性解读mRNA中的中的遗传信息、将其转化成相应氨基酸并将
6、其加入多肽链中；遗传信息、将其转化成相应氨基酸并将其加入多肽链中；n3、核糖体、核糖体RNA(ribosomal RNA，rRNA)直接参与核糖体中蛋白直接参与核糖体中蛋白质合成。质合成。 第七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。内容大纲n1、RNA的转录的转录n2、转录机器的主要成分转录机器的主要成分n3、启动子与转录起始、启动子与转录起始n4、原核生物与真核生物、原核生物与真核生物mRNA的特征的特征比较比较n5、终止与抗终止、终止与抗终止n6、内含子的剪接、编辑及化学修饰、内含子的剪接、编辑及化学修饰第八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。31 RNA的转录的转录n311 转录的基本过程
7、转录的基本过程n无论是原核还是真核细胞，转录的基本过程都包无论是原核还是真核细胞，转录的基本过程都包括括:模板识别、转录起始、通过启动子及转录的模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止延伸和终止。第九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在原核生物中，在原核生物中，模板识别阶段模板识别阶段主要指主要指RNA聚合酶与启动子聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。转录起始前，双链相互作用并与之相结合的过程。转录起始前，启动子附近的启动子附近的DNA双键分开形成转录泡以促使底物核糖核苷双键分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板酸与模板DN
8、A的碱基配对。转录起始就是的碱基配对。转录起始就是RNA链上第一个链上第一个核苷酸键的产生。核苷酸键的产生。 第十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录起始后直到形成转录起始后直到形成9个核酸苷短链是个核酸苷短链是通过启动子阶段通过启动子阶段。RNA聚聚合酶一直处于启动子区，新生的合酶一直处于启动子区，新生的RNA链与链与DNA模板链的结合不够模板链的结合不够牢固，很容易从牢固，很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。一旦链上掉下来并导致转录重新开始。一旦RNA聚合酶成功地合成聚合酶成功地合成9个以上核苷酸个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进并离开启动子区，转录就进入正常的延伸阶段。
9、所以，通过启动子的时间代表一个启动子入正常的延伸阶段。所以，通过启动子的时间代表一个启动子的强弱。的强弱。第十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA聚合酶离开启动子，沿聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生链移动并使新生RNA链不断伸链不断伸长的过程就是长的过程就是转录的延伸转录的延伸。37时，大肠杆菌时，大肠杆菌RNA聚合酶完成聚合酶完成速度为速度为40个核苷酸个核苷酸/S。n随着随着RNA聚合酶的移动，聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开，暴露出新的单双螺旋持续解开，暴露出新的单链链DNA模板，新生模板，新生RNA链的链的3末端不断延伸，在解链区形成末端不断延伸，在解链区形成RNA
10、-DNA杂合物。而在解链区的后面，杂合物。而在解链区的后面，DNA模板链与其原先配模板链与其原先配对的非模板链重新结合成为双螺旋。对的非模板链重新结合成为双螺旋。第十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n当当RNA链延伸到转录终止位点时，链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解，杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双链状态，而恢复成双链状态，而RNA聚合酶和聚合酶和RNA链都被从链都被从模板上释放出来，这就是模板上释放出来，这就是转录的终止转录的终止。第十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n真核生物真核
11、生物RNA聚合酶不能直接识别基因的启动子区，需要转录聚合酶不能直接识别基因的启动子区，需要转录调控因子调控因子(辅助蛋白质辅助蛋白质)按特定顺序结合于启动子上，按特定顺序结合于启动子上，RNA聚合酶才能与之相结合并形成复杂的前起始复合物聚合酶才能与之相结合并形成复杂的前起始复合物（preinitiation transcription complex，PIC)。n转录和翻译的速度基本相等，转录和翻译的速度基本相等，37时，转录生成时，转录生成mRNA的的速度为速度为14个密码子个密码子/S，而蛋白质合成的速度大约是，而蛋白质合成的速度大约是15个氨个氨基酸基酸/S。第十五页，编辑于星期五：十四
12、点 五十六分。32 转录机器的主要成分转录机器的主要成分 321 RNA聚合酶聚合酶n以以DNA序列为模板的序列为模板的RNA聚合酶主要以双链聚合酶主要以双链DNA为模板，以为模板，以4种核苷三磷酸作为活性前体，以种核苷三磷酸作为活性前体，以Mg2/Mn2为辅助因子，催化为辅助因子，催化RNA链的起始、延伸和终止，它不需要任何引物，催化生成的产链的起始、延伸和终止，它不需要任何引物，催化生成的产物是与物是与DNA模板链互补的模板链互补的RNA。RNA或或RNA-DNA双链杂合体不双链杂合体不能作为模板。能作为模板。第十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。大肠杆菌大肠杆菌RNA聚合酶的主要成分
13、与功能聚合酶的主要成分与功能n大多数原核生物大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌RNA聚合酶由聚合酶由2个个亚基、一个亚基、一个亚基、一个亚基、一个亚基和亚基和一个一个亚基亚基组组成，称为核心酶。加上一个成，称为核心酶。加上一个亚基后则成为聚合酶全酶亚基后则成为聚合酶全酶(holoenzyme)，相对分子质量为，相对分子质量为4.65l05。第十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n由由和和亚基组成了聚合酶的催化中心。亚基组成了聚合酶的催化中心。亚基能与亚基能与模板模板DNA、新生、新生RNA链及核苷酸底物
14、相结合。链及核苷酸底物相结合。n亚基与核心酶的组装及启动子识别有关，并亚基与核心酶的组装及启动子识别有关，并参与参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。聚合酶和部分调节因子的相互作用。第十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它使酶专一性识因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它使酶专一性识别模板上的启动子。别模板上的启动子。因子可以提高因子可以提高RNA聚合酶对启动子区聚合酶对启动子区DNA序序列的亲和力，酶底结合常数列的亲和力，酶底结合常数提高提高103倍倍，酶底复合物的半衰期可达，酶底复合物的半衰期可达数小时甚至数十小时。数小时甚至数十小
15、时。因子还能使因子还能使RNA聚合酶与模板聚合酶与模板DNA上非上非特异性位点的结合常数特异性位点的结合常数降低降低104倍倍，使酶底复合物的半衰期小于，使酶底复合物的半衰期小于1s。加入。加入因子，使因子，使RNA聚合酶全酶识别启动子序列的特异性总聚合酶全酶识别启动子序列的特异性总共共提高提高107倍倍。第二十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。E.Coli各各识别的启动子的序列识别的启动子的序列第二十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录的起始从化学过程来看是单个核苷酸与开链启动子转录的起始从化学过程来看是单个核苷酸与开链启动子酶复合物相结合构成新生酶复合物相结合构成新生RNA的的5
16、端，再以磷酸二酯键端，再以磷酸二酯键的形式与第二个核苷酸相结合，起始的终止反映在的形式与第二个核苷酸相结合，起始的终止反映在因子的因子的释放。当新生释放。当新生RNA链达到链达到69个核苷酸个核苷酸时，能形成稳定的时，能形成稳定的酶酶DNARNA三元复合物，并释放三元复合物，并释放因子，转录进人延因子，转录进人延伸期。伸期。第二十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n当聚合酶按当聚合酶按5 3方向延伸方向延伸RNA链时，解旋的链时，解旋的DNA区域随之移区域随之移动。聚合酶可以横跨约动。聚合酶可以横跨约40bp，而解旋的，而解旋的DNA区域大约是区域大约是17bp。自由核苷酸能被聚合酶加到新
17、生的。自由核苷酸能被聚合酶加到新生的RNA链上，并形成链上，并形成DNA-RNA杂合体。随着聚合酶在模板上的运动，靠近杂合体。随着聚合酶在模板上的运动，靠近3端的端的DNA不断解旋，同时在不断解旋，同时在5端重新形成端重新形成DNA双链，将双链，将RNA链挤链挤出出DNA-RNA杂合体。杂合体。RNA的的3端大约有端大约有2030个核苷酸与个核苷酸与DNA和聚合酶相结合。和聚合酶相结合。第二十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析亚基基因相对分子量亚基数组分功能rpoA365002核心酶核心酶核心酶组装，启动子识核心酶组装，启动子识别别rpoB1510001核心酶
18、核心酶和和共同形成共同形成RNA合合成的活性中心成的活性中心rpoC1550001核心酶核心酶？110001核心酶核心酶？rpoD700001因子因子存在多种存在多种因子，用于因子，用于识别不同的启动子识别不同的启动子第二十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n真核生物中共有真核生物中共有3类类RNA聚合酶，它们在细胞核中的位置不同，聚合酶，它们在细胞核中的位置不同，负责转录的基因不同。真核生物负责转录的基因不同。真核生物RNA聚合酶一般有聚合酶一般有814个亚个亚基所组成，分子质量超过基所组成，分子质量超过5105。n不同生物不同生物3类聚合酶的亚基种类和大小存在两条普遍原则类聚合酶的亚基
19、种类和大小存在两条普遍原则: 一是聚合酶中有两个相对分子质量超过一是聚合酶中有两个相对分子质量超过1105的大亚基；的大亚基； 二是同种生物二是同种生物3类聚合酶有类聚合酶有共享共享小亚基的倾向，即有几个小小亚基的倾向，即有几个小亚基是其中亚基是其中3类或类或2类聚合酶所共有的。类聚合酶所共有的。第二十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。酶酶位置位置转录产转录产物物相对活相对活性性对对-鹅膏蕈碱的鹅膏蕈碱的敏感性敏感性RNA聚合聚合酶酶核仁核仁rRNA50-70%不敏感不敏感RNA聚合聚合酶酶核质核质hnRNA20-40%敏感敏感RNA聚合聚合酶酶核质核质tRNA约约10%存在物种特异性存在
20、物种特异性真核细胞的三种真核细胞的三种RNARNA聚合酶特征比较聚合酶特征比较第二十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的RNA聚合酶：聚合酶：n线粒体线粒体RNA聚合酶：聚合酶：相对分子质量小于相对分子质量小于7x104，是已知最小的，是已知最小的RNA聚合酶之一，与聚合酶之一，与T7噬菌体噬菌体RNA聚合酶有同源性。聚合酶有同源性。n叶绿体叶绿体RNA聚合酶：聚合酶：比较大，结构上与细菌中的聚合酶相似，由多比较大，结构上与细菌中的聚合酶相似，由多个亚基组成，部分亚基由叶绿体基因组编码。个亚基组成，部分亚基由叶绿体
21、基因组编码。 第二十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别RNA聚合酶DNA聚合酶大小(M)大，4.8105dol小，1.09105dol引物无有产物较短，游离较长，与模板以氢键相连作用方式一条链的某一段两条链同时进行外切酶活性无5 3，3 5校对合成能力 无有修复能力无有第二十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。322 转录复合物转录复合物 启动子选择阶段包括启动子选择阶段包括RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物（合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物（closed complex）。伴随着）。伴随
22、着DNA构象上的重大变化，封闭复合物构象上的重大变化，封闭复合物转变成开放复合物转变成开放复合物(open complex)，聚合酶全酶所结合，聚合酶全酶所结合的的DNA序列中有一小段双链被解开。序列中有一小段双链被解开。第二十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 强启动子强启动子从封闭复合物到开放复合物的转变是不可逆的，是快从封闭复合物到开放复合物的转变是不可逆的，是快反应。开放复合物与最初的两个反应。开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后间形成磷酸二酯键后(RNA聚合酶、聚合酶、DNA和新生和新生RNA)三元三元复合物。复合物。 第
23、三十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。RNA合成的起始合成的起始第三十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。真核生物转录起始复合物的分子量很大：真核生物转录起始复合物的分子量很大：RNA聚合酶、聚合酶、7种种辅助因子，辅助因子又包含多个亚基。辅助因子，辅助因子又包含多个亚基。第三十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n三元复合物可以进入两条不同的反应途径，一是合成并释放三元复合物可以进入两条不同的反应途径，一是合成并释放29个核苷酸的短个核苷酸的短RNA转录物转录物流产式起始流产式起始;二是尽快释二是尽快释放放亚基，转录起始复合物通过上游启动子区并生成由亚基，转录起始复合物通过上游启动子区
24、并生成由核心酶、核心酶、DNA和新生和新生RNA所组成的转录延伸复合物。所组成的转录延伸复合物。第三十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录的真实性取决：有特异的转录起始位点；转录起始后转录的真实性取决：有特异的转录起始位点；转录起始后按照碱基互补原则准确地转录模板按照碱基互补原则准确地转录模板DNA序列；具有特异的序列；具有特异的终止部位。终止部位。nRNA的合成是在模板的合成是在模板DNA的启动子位点上起始的，而这个的启动子位点上起始的，而这个任务是靠任务是靠因子来完成的。因子来完成的。RNA聚合酶的核心酶虽可合成聚合酶的核心酶虽可合成RNA，但不能找到模板，但不能找到模板DNA上的
25、起始位点。核心酶的产物不上的起始位点。核心酶的产物不均一，因为它没有固定的起始位点，而且均一，因为它没有固定的起始位点，而且DNA两条链都可作为两条链都可作为模板。模板。第三十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n只有带只有带因子的全酶才能专一地与因子的全酶才能专一地与DNA上的启动子结合，上的启动子结合，选择其中一条链作为模板，合成均一的产物。选择其中一条链作为模板，合成均一的产物。因子的因子的作用只是起始而已，一旦转录开始，它就脱离了起始复作用只是起始而已，一旦转录开始，它就脱离了起始复合物，而由核心酶负责合物，而由核心酶负责RNA链的延伸。因此，聚合酶全酶链的延伸。因此，聚合酶全酶的作
26、用是的作用是启动子的选择和转录的起始启动子的选择和转录的起始，而核心酶的作用是，而核心酶的作用是链链的延伸的延伸。第三十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录延伸复合物是转录循环中一个十分重要的环节。与转录起转录延伸复合物是转录循环中一个十分重要的环节。与转录起始复合物相比，延伸复合物极为稳定，可以长时间地与始复合物相比，延伸复合物极为稳定，可以长时间地与DNA模板相结合而不解离。只有遇到转录终止信号时，模板相结合而不解离。只有遇到转录终止信号时，RNA聚合酶才停止加入新核苷酸，聚合酶才停止加入新核苷酸，RNADNA杂合物解离，杂合物解离，释放转录产物并导致聚合酶从模板释放转录产物并导致
27、聚合酶从模板DNA上掉下来。上掉下来。第三十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。33 启动子与转录起始启动子与转录起始n大肠杆菌大肠杆菌RNA聚合酶与启动子的相互作用主要包聚合酶与启动子的相互作用主要包括启动子区的识别、酶与启动子的结合及括启动子区的识别、酶与启动子的结合及因子因子的结合与解离。的结合与解离。第三十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。331 启动子区的基本结构启动子区的基本结构n启动子：启动子：一段位于结构基因一段位于结构基因5端上游的端上游的DNA序列，能活化序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异准确地结合并具有转录起始
28、的特异性。性。n基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物，所以，物，所以，RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。是转录起始过程中首先要解决的问题。第三十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录的起始是基因表达的关键阶段，而这一阶段的重要问题是转录的起始是基因表达的关键阶段，而这一阶段的重要问题是RNA聚合酶与启动子的相互作用。启动子的结构影响聚合酶与启动子的相互作用。启动子的结构影响了它与了它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响了基因表达的聚合酶的
29、亲和力，从而影响了基因表达的水平。水平。第三十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录单元转录单元(transcription unit)是一段从启动子开始至终止是一段从启动子开始至终止子子(terminator)结束的结束的DNA序列。序列。nRNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条止，转录出一条RNA链。在细菌中，一个转录单元可以是链。在细菌中，一个转录单元可以是一个基因，也可以是几个基因。一个基因，也可以是几个基因。第四十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。DNA启动子启动子转录起点转录起点终止子终止子编码链编码
30、链模板链模板链11RNARNA转录单元示意图转录单元示意图第四十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n转录起点转录起点是指与新生是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应链第一个核苷酸相对应DNA链上的链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。常把起点前面，即碱基，研究证实通常为一个嘌呤。常把起点前面，即5末端末端的序列称为上游的序列称为上游(upstream)，而把其后面即，而把其后面即3末端的序列称为末端的序列称为下游下游(downstream)。在描述碱基的位置时，一般用数字表。在描述碱基的位置时，一般用数字表示，起点为示，起点为+1，下游方向依次为，下游方向依次为+2、+3，上游方向依次，上游方
31、向依次为为-1、-2、-3。upstream start point downstream10110第四十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n启动子区是启动子区是RNA聚合酶的结合区，结构直接关系到转录聚合酶的结合区，结构直接关系到转录的效率。启动子区有什么结构特点呢的效率。启动子区有什么结构特点呢? Pribnow设计了设计了一个实验：把一个实验：把RNA聚合酶全酶与模板聚合酶全酶与模板DNA结合后，用结合后，用DNaseI水解水解DNA，然后用酚抽提，沉淀纯化，然后用酚抽提，沉淀纯化DNA后得后得到一个被到一个被RNA聚合酶保护的聚合酶保护的DNA片段，约有片段，约有4144个个核苷酸
32、对。核苷酸对。第四十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 原核生物启动子结构原核生物启动子结构Pribnow41-44bp第四十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nPribnow分离了分离了fd噬菌体、噬菌体、T7噬菌体等被酶保护的区噬菌体等被酶保护的区域，并进行了序列分析，又有人做了域，并进行了序列分析，又有人做了50多个启动子的多个启动子的序列分析后发现，在被保护区内有一个由序列分析后发现，在被保护区内有一个由5个核苷酸组成个核苷酸组成的共同序列，是的共同序列，是RNA聚合酶的紧密结合点，现在称为聚合酶的紧密结合点，现在称为Pribnow区区(Pribnow box)，这个区的中央大
33、约位于起，这个区的中央大约位于起点上游点上游10bp处，所以又称为处，所以又称为10区区。第四十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n从噬菌体的左、右启动子从噬菌体的左、右启动子PL及及PR和和SV40启动子的启动子的35bp附近附近找到了另一段共同序列找到了另一段共同序列: TTGACA。分析了。分析了46个大肠杆菌启动子序个大肠杆菌启动子序列以后，确证绝大部分启动子都存在这两段共同序列，即位于列以后，确证绝大部分启动子都存在这两段共同序列，即位于10bp处的处的TATA区区和和35bp处的处的TTGACA区区。n-10位的位的TATA区区和和-35位的位的TGACA区区是是RNA聚合酶与
34、启动子的聚合酶与启动子的结结合位点合位点，能与，能与因子相互识别而具有很高的亲和力。因子相互识别而具有很高的亲和力。 第四十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。大肠杆菌大肠杆菌RNA聚合酶全酶所识别的启动子区聚合酶全酶所识别的启动子区T85T83G81A61C69A52T89A89T50A65A100第四十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。典型启动子的结构 -35 -10 转录起点TTGACA 16-19bp TATAAT 5-9bp第四十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在真核生物基因中，位于转录起始点上游在真核生物基因中，位于转录起始点上游2530bp处的共同序列处的共同序列T
35、ATAAA，也称为，也称为TATA区。另外，在起区。另外，在起始位点上游始位点上游-70-78bp处还有另一段共同序列处还有另一段共同序列CCAAT，这是与原核生物中这是与原核生物中-35bp区相对应的序列，称为区相对应的序列，称为CAAT区区(CAATbox)。第四十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。真核生物真核生物RNA聚合酶启动子聚合酶启动子所识别的启动子区所识别的启动子区编码链编码链模板链模板链1多种不同的调控原件TATAAAYANTYY30TATA区区第一位碱基转录第一位碱基转录第五十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。332 启动子区的识别启动子区的识别nRNA聚合酶是通过氢键
36、互补的方式识别启动子的。在启动子区聚合酶是通过氢键互补的方式识别启动子的。在启动子区DNA双螺旋结构中，腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶上的某些基团是氢双螺旋结构中，腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶上的某些基团是氢键供体，而键供体，而4种碱基中的某些基团是氢键受体。由于它们分别处于种碱基中的某些基团是氢键受体。由于它们分别处于DNA双螺旋的大沟或小沟内，因此都具有特定的方位，而酶分双螺旋的大沟或小沟内，因此都具有特定的方位，而酶分子中也有处于特定空间构象的氢键受体与供体，当它们与启动子子中也有处于特定空间构象的氢键受体与供体，当它们与启动子中对应的分子在一定距离内互补时，就形成氢键，相互结合。中对应的分子在一定距
37、离内互补时，就形成氢键，相互结合。第五十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。333 酶与启动子区的结合酶与启动子区的结合n在在RNA聚合酶与启动子相互作用的过程中，聚合酶首先与聚合酶与启动子相互作用的过程中，聚合酶首先与启动子区闭合双链启动子区闭合双链DNA相结合，形成二元闭合复合物，然后相结合，形成二元闭合复合物，然后经过解链得到二元开链复合物。解链区一般在经过解链得到二元开链复合物。解链区一般在-9+13之间，之间，而酶与启动子结合的主要区域在其上游。而酶与启动子结合的主要区域在其上游。第五十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n一旦开链区解链，酶分子能以正确的取向与解链后的有关单链一
38、旦开链区解链，酶分子能以正确的取向与解链后的有关单链相互作用，形成开链复合物。因此，相互作用，形成开链复合物。因此，RNA聚合酶既是双链聚合酶既是双链DNA结合蛋白，又是单链结合蛋白，又是单链DNA结合蛋白。结合蛋白。DNA开链是按照开链是按照DNA模模板序列正确引入核苷酸底物的必要条件。板序列正确引入核苷酸底物的必要条件。第五十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。起始起始 (Initiation)延伸延伸 (Elongation)终止终止 (Termination)RNA polymerase catalyzes transcription:第五十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。33
39、4 -10区和区和-35区的最佳间距区的最佳间距n在原核生物中，在原核生物中，-35区与区与-10区之间的距离大约是区之间的距离大约是1619bp，小于小于15bp或大于或大于20bp都会降低启动子的活性。保持启动子这都会降低启动子的活性。保持启动子这二段序列以及它们之间的距离都是重要的，否则就会改变它二段序列以及它们之间的距离都是重要的，否则就会改变它所控制基因的表达水平。所控制基因的表达水平。n增减增减bp ，-35区相对于区相对于-10区旋转（增减区旋转（增减1bp会使两者之间夹角会使两者之间夹角发生发生360的变化）所产生的超螺旋会发生改变。的变化）所产生的超螺旋会发生改变。第五十五页
40、，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在细菌中常见两种启动子突变，一种叫下降突变在细菌中常见两种启动子突变，一种叫下降突变(down mutation)：把把Pribnow区从区从TATAAT变成变成AATAAT就会大大降就会大大降低其结构基因的转录水平低其结构基因的转录水平;另一类突变叫上升突变另一类突变叫上升突变(up mutation)：增加增加Pribnow区共同序列的同一性。在乳糖操纵子区共同序列的同一性。在乳糖操纵子的启动子中，将其的启动子中，将其Pribnow区从区从TATGTT变成变成TATATT，就会提，就会提高启动子效率，提高乳糖操纵子基因的转录水平。高启动子效率，提高乳糖操
41、纵子基因的转录水平。 第五十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。335 增强子及其功能增强子及其功能n增强子发现从增强子发现从SV40开始，在开始，在SV40转录单元上发现它的转录起转录单元上发现它的转录起始位点约始位点约200bp处有两段处有两段72bp长的重复序列，不是启动子的长的重复序列，不是启动子的一部分，但能增强或促进转录的起始，除去这两段序列会大大降低一部分，但能增强或促进转录的起始，除去这两段序列会大大降低基因转录水平，保留其中一段或将之取出插至基因转录水平，保留其中一段或将之取出插至DNA分子的任何部分子的任何部位，就能保持基因正常转录。位，就能保持基因正常转录。n能强化转录
42、起始的序列为增强子或强化子能强化转录起始的序列为增强子或强化子(enhancer)。第五十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n把把-珠蛋白基因置于带有上述珠蛋白基因置于带有上述72bp序列的序列的DNA分子上，发现它分子上，发现它在体内的转录水平提高了在体内的转录水平提高了200倍。无论把这段倍。无论把这段72bp序列放在序列放在转录起点上游转录起点上游1400bp或下游或下游3300bp处，它都有转录增强作用。处，它都有转录增强作用。增强子通过影响染色质增强子通过影响染色质DNA-蛋白质结构并改变超螺旋而改变蛋白质结构并改变超螺旋而改变模板的整体结构，使得模板的整体结构，使得RNA聚合酶
43、更容易与模板聚合酶更容易与模板DNA相结合，相结合，起动基因转录起动基因转录。 第五十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。增强子的特点增强子的特点1. 远距离效应远距离效应 10kb能发挥作用能发挥作用2. 无方向性无方向性 可位于靶基因上游、下游或内部可位于靶基因上游、下游或内部3. 顺式调节顺式调节 调节位于同一染色体靶基因调节位于同一染色体靶基因4. 无物种和基因的特异性无物种和基因的特异性5. 具有组织特异性具有组织特异性 6. 有相位性有相位性7. 有的增强子可以对外部信号产生反应有的增强子可以对外部信号产生反应 被固醇类激素激活被固醇类激素激活第五十九页，编辑于星期五：十四点 五
44、十六分。n绝大多数功能蛋白基因的启动子都具有共同的结构模式。真核基绝大多数功能蛋白基因的启动子都具有共同的结构模式。真核基因的启动子在因的启动子在-25-35区含有区含有TATA序列序列(TATA box) ，在，在-70-80区含有区含有CCAAT序列序列(CAAT box)，在，在-80-110含有含有GCCACACCC或或GGGCGGG序列序列(GC box)。TATA区上游的保区上游的保守序列称为守序列称为上游启动子元件上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)或称或称上游激活序列上游激活序列(upstream activating sequence，
45、UAS)。336 真核生物启动子对转录的影响真核生物启动子对转录的影响第六十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第六十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n原核和真核基因转录起始位点上游区结构存在很大差别。原核和真核基因转录起始位点上游区结构存在很大差别。 原核原核基因启动区范围较小，基因启动区范围较小，TATAAT (Pribnow区区)的中心位于的中心位于-10，上游只有，上游只有TTGACA区区(-35区区)作为作为RNA聚合酶的主要结合位聚合酶的主要结合位点，参与转录调控点，参与转录调控;真核基因的调控区较大，真核基因的调控区较大，TATA A/TA区位区位于于-20-30，而，而-
46、40-110区为上游激活区。真核基因除了区为上游激活区。真核基因除了含有可与原核基因启动子相对应的含有可与原核基因启动子相对应的CAAT区（区（7078区）区）之外，大多数基因还拥有之外，大多数基因还拥有GC区和增强子区。区和增强子区。第六十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nTATA区和其他两个区和其他两个UPE区的作用有所不同。前者的主要作区的作用有所不同。前者的主要作用是使转录精确地起始，如除去用是使转录精确地起始，如除去TATA区或进行碱基突变，转区或进行碱基突变，转录产物下降的相对值不如录产物下降的相对值不如CAAT区或区或GC区突变后明显，但所区突变后明显，但所获得的获得的RN
47、A产物起始点不固定产物起始点不固定。第六十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nCAAT区和区和GC区主要控制转录起始频率，基本不参与起始位区主要控制转录起始频率，基本不参与起始位点的确定。点的确定。nCAAT区对转录起始频率的影响最大，该区任一碱基的改区对转录起始频率的影响最大，该区任一碱基的改变都将极大地影响靶基因的转录强度，而启动区其他序变都将极大地影响靶基因的转录强度，而启动区其他序列中一两个碱基的置换则没有太大的影响。列中一两个碱基的置换则没有太大的影响。n在在TATA区和相邻的区和相邻的UPE区之间插入核苷酸也会使转录减弱。区之间插入核苷酸也会使转录减弱。第六十四页，编辑于星期五
48、：十四点 五十六分。n3种启动子区序列都有重要功能，但并不是每个基因的启动子区都种启动子区序列都有重要功能，但并不是每个基因的启动子区都包含这包含这3种序列。有些基因，如种序列。有些基因，如SV40早期基因，缺少早期基因，缺少TATA和和CAAT区，只有区，只有6个串联在上游个串联在上游-40-110位点的位点的GC区区;有些基有些基因，如组蛋白因，如组蛋白H2B，不含，不含GC区，但有两个区，但有两个CAAT区，一个区，一个TATA区。区。n真核细胞中存在着大量特异性或组成型表达的、能够与不同基真核细胞中存在着大量特异性或组成型表达的、能够与不同基因启动子区因启动子区UPE相结合的转录调控因
49、子。基因转录实际上是相结合的转录调控因子。基因转录实际上是RNA聚聚合酶、转录调控因子和启动子区各种调控元件相互作用的结果。合酶、转录调控因子和启动子区各种调控元件相互作用的结果。第六十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。337 转录的抑制转录的抑制抑制剂抑制剂 靶酶靶酶 抑制作用抑制作用利福霉素利福霉素 细菌全酶细菌全酶 和和亚基基结合，抑制起始合，抑制起始利迪链霉素利迪链霉素 细菌核心酶细菌核心酶 和和亚基结合，抑制起始亚基结合，抑制起始放射线素放射线素D 真核生物真核生物RNA聚合酶聚合酶 与与DNA结合，阻止延伸结合，阻止延伸 鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱 真核生物真核生物RNA聚合酶聚合酶 与
50、与真核生物真核生物RNA聚合酶聚合酶 结合结合第六十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。34 原核生物与真核生物原核生物与真核生物 mRNA的特征比较的特征比较nmRNA在大肠杆菌细胞内占总在大肠杆菌细胞内占总RNA的的2%左右左右(tRNA占占16%，而，而rRNA则占则占80%以上以上)。科学家猜想生物细胞内存在能将遗。科学家猜想生物细胞内存在能将遗传信息从传信息从DNA上转移到蛋白质分子上的信使上转移到蛋白质分子上的信使(或称模板或称模板)，但由，但由于于mRNA在细菌细胞内的半衰期很短，直到在细菌细胞内的半衰期很短，直到20世纪世纪70年代初才年代初才首次将这一重要物质从细胞中分离出
51、来。首次将这一重要物质从细胞中分离出来。第六十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nmRNA在所有细胞内执行着相同的功能，即通过密码三联子在所有细胞内执行着相同的功能，即通过密码三联子翻译生成蛋白质，但其生物合成具体过程和成熟翻译生成蛋白质，但其生物合成具体过程和成熟mRNA的结构的结构在原核和真核细胞内是不同的。真核细胞在原核和真核细胞内是不同的。真核细胞mRNA最大特点在于最大特点在于它以一个较大相对分子质量的前体它以一个较大相对分子质量的前体RNA出现在出现在核内核内，只有成熟，只有成熟的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的mRNA才能进入细胞才能
52、进入细胞质参与蛋白质的合成。所以，质参与蛋白质的合成。所以，真核细胞真核细胞mRNA的合成和功能的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。表达发生在不同的空间和时间范畴内。第六十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n原核生物中，原核生物中，mRNA的转录和翻译发生在同一个细胞空间的转录和翻译发生在同一个细胞空间里，这两个过程几乎是同步进行的，蛋白质合成往往在里，这两个过程几乎是同步进行的，蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发。刚开始转录时就被引发。n一个原核细胞的一个原核细胞的mRNA(包括病毒包括病毒)有时可以编码几个多肽，有时可以编码几个多肽，而一个真核细胞的而一个真核细胞的
53、mRNA最多只能编码一个多肽。最多只能编码一个多肽。n原核生物常以原核生物常以AUG作为起始密码子，有时作为起始密码子，有时GUG或或UUG也作为也作为起始密码子；真核生物几乎都以起始密码子；真核生物几乎都以AUG作为起始密码子。作为起始密码子。第六十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。341 原核生物原核生物mRNA的特征的特征n1、原核生物、原核生物mRNA的半衰期短：细菌基因的转录与翻译是的半衰期短：细菌基因的转录与翻译是紧密相联的，基因转录一旦开始，核糖体就结合到新生紧密相联的，基因转录一旦开始，核糖体就结合到新生mRNA链的链的5端，启动蛋白质合成，而此时该端，启动蛋白质合成，而此
54、时该mRNA的的3端还远远没有转录完全。端还远远没有转录完全。第七十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n绝大多数细菌绝大多数细菌mRNA的半衰期很短，的半衰期很短，mRNA的降解紧随的降解紧随着蛋白质翻译过程发生。转录开始着蛋白质翻译过程发生。转录开始1 min后，降解就开始后，降解就开始了，当一个了，当一个mRNA5端开始降解时，其端开始降解时，其3端部分仍在合成端部分仍在合成或被翻译。或被翻译。mRNA降解的速度大概是转录或翻译速度的一降解的速度大概是转录或翻译速度的一半。半。第七十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n因为基因转录和多链肽延伸的速度基本相同，所以细胞内某因为基因转录和
55、多链肽延伸的速度基本相同，所以细胞内某一基因产物一基因产物(蛋白质蛋白质)的多少决定于转录和翻译的起始效率，以的多少决定于转录和翻译的起始效率，以大肠杆菌色氨酸合成酶基因为例，平均每分钟约有大肠杆菌色氨酸合成酶基因为例，平均每分钟约有15次转录起次转录起始，始，mRNA链从生成到降解平均被翻译链从生成到降解平均被翻译10次，稳定状态下细次，稳定状态下细胞中每分钟生成胞中每分钟生成150个多肽。个多肽。第七十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n2、许多原核生物、许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在：细菌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。可以同时编码不同的蛋白质。
56、n多顺反子多顺反子mRNA：编码多个蛋白质的编码多个蛋白质的mRNA。多顺反子。多顺反子mRNA是一组相邻基因的转录产物。这一组基因被称为一是一组相邻基因的转录产物。这一组基因被称为一个操纵子。个操纵子。n单顺反子单顺反子mRNA：只编码一个蛋白质的只编码一个蛋白质的mRNA。第七十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n所有所有mRNA都被分成都被分成3部分部分:编码区、位于编码区、位于AUG之前的之前的5端上游非编端上游非编码区以及位于终止密码子之后不翻译的码区以及位于终止密码子之后不翻译的3端下游非编码区。端下游非编码区。n编码区始于起始密码子编码区始于起始密码子AUG，经一连串编码氨基
57、酸的密码子直至，经一连串编码氨基酸的密码子直至终止密码子。终止密码子。n对于多顺反子对于多顺反子mRNA中的第一个顺反子来说，一旦中的第一个顺反子来说，一旦mRNA的的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。顺反子翻译的起始就会受其上游顺反子结构的调控。第七十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n一种情况是，第一个蛋白质合成终止以后，核糖体分解成一种情况是，第一个蛋白质合成终止以后，核糖体分解成大、小亚基，脱离大、小亚基，脱离mRNA模板，第二个蛋白的翻译必须模板，第二个蛋白的翻译
58、必须等到新的小亚基和大亚基与该蛋白起始密码子相结合后才等到新的小亚基和大亚基与该蛋白起始密码子相结合后才可能开始。可能开始。n另一种情况是前一个多肽翻译完成以后，核糖体大、小亚基分离，另一种情况是前一个多肽翻译完成以后，核糖体大、小亚基分离，小亚基不离开小亚基不离开mRNA模板，而是迅速与游离的大亚基结合，启模板，而是迅速与游离的大亚基结合，启动第二个多肽的合成。动第二个多肽的合成。第七十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第七十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在噬菌体在噬菌体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，噬菌体
59、反子的翻译，噬菌体RNA往往形成复杂的二级结构，只有第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，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复合物才使起始位点较容易与核糖体相结合形成起复合物 。第七十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第七十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n3、原核生物、原核生物mRNA的的5无帽子结构，无帽子结构，3 端无或者只有较端无或者只有较短的短的poly(A)结构结构 起始密码子
60、起始密码子AUG上游上游712个核苷酸有个核苷酸有SD序列保守区，与序列保守区，与16S rRNA3端反向互补，在核糖体端反向互补，在核糖体mRNA的结合过程起的结合过程起作用。作用。第七十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。342 真核生物真核生物mRNA的特征的特征n凡是编码功能蛋白的真核基因都通过凡是编码功能蛋白的真核基因都通过RNA聚合酶聚合酶进行转录。进行转录。n真核基因几乎都是单顺反子，只包含一个蛋白质的信息，其长真核基因几乎都是单顺反子，只包含一个蛋白质的信息，其长度在几百到几千个核苷酸之间。度在几百到几千个核苷酸之间。n一个完整的基因，不但包括编码区一个完整的基因，不但包括编
61、码区(coding region)，还包，还包括不编码氨基酸的括不编码氨基酸的5和和3 端的特异性序列。端的特异性序列。第八十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n“基因基因”的分子生物学定义是的分子生物学定义是:产生一条多肽链或功能产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列所必需的全部核苷酸序列n真核生物真核生物mRNA结构上的最大特征是结构上的最大特征是5端的帽子及端的帽子及3的的poly A 结构。结构。第八十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。1、真核生物、真核生物mRNA的的5 端的端的帽子帽子n真核生物的真核生物的mRNA(不包括叶绿体和线粒体不包括叶绿体和线粒体)5 端都
62、是经过修饰端都是经过修饰的，基因转录一般从的，基因转录一般从A起始，第一个核苷酸保留了起始，第一个核苷酸保留了5端的三磷酸端的三磷酸基团并能通过其基团并能通过其3-OH位与下一个核苷酸的位与下一个核苷酸的5 磷酸基团形成二酯磷酸基团形成二酯键，转录产物的起始序列为键，转录产物的起始序列为: pppApNpNpn体外用核酸酶处理成熟体外用核酸酶处理成熟mRNA;其其5 端并不产生预期的核苷三磷端并不产生预期的核苷三磷酸，而产生以酸，而产生以5 5 三磷酸基团相连的二核苷酸，三磷酸基团相连的二核苷酸，5终端是一个终端是一个在在mRNA转录后加上去的甲基化鸟嘌呤转录后加上去的甲基化鸟嘌呤 。第八十二
63、页，编辑于星期五：十四点 五十六分。帽子覆盖了帽子覆盖了mRNA的的5端，它可在几个位点被甲基化端，它可在几个位点被甲基化GAAGuanine-7-methyl-transferase2-O-methyl-transferaseCap 01015%100%第八十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nmRNA5端加端加“G”的反应是由鸟苷酸转移酶完成的，这个的反应是由鸟苷酸转移酶完成的，这个反应非常迅速，在新生反应非常迅速，在新生mRNA链达到链达到50个核苷酸之前，帽个核苷酸之前，帽子结构就已加到子结构就已加到mRNA的第一个核苷酸上了。即的第一个核苷酸上了。即mRNA几几乎一诞生就是戴上帽
64、子的。新加上的乎一诞生就是戴上帽子的。新加上的G与与mRNA链上所有链上所有其他核酸苷方向正好相反，像一顶帽子倒扣在其他核酸苷方向正好相反，像一顶帽子倒扣在mRNA链链上。上。第八十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nmRNA的帽子结构常常被甲基化。第一个甲基出现在所有的帽子结构常常被甲基化。第一个甲基出现在所有真核细胞的真核细胞的mRNA中，称为零号帽子中，称为零号帽子(cap0)。 n第二个核苷酸第二个核苷酸(原原mRNA5第一位第一位)的的2-OH位上加另一个甲位上加另一个甲基。有这个甲基的结构称为基。有这个甲基的结构称为1号帽子号帽子(cap1)，真核生物中，真核生物中以这类帽子结
65、构为主。以这类帽子结构为主。n某些生物细胞内，某些生物细胞内，mRNA链上的第三个核苷酸的链上的第三个核苷酸的2-OH位也位也可能被甲基化，被称为可能被甲基化，被称为2号帽子（号帽子（cap2），占有帽），占有帽mRNA总总量的量的10%15%。 第八十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n mRNA 5末端帽子特征的生物学功能：末端帽子特征的生物学功能：I: 使使mRNA免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性；免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性；II: 利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。第八十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。2
66、、多数真核生物、多数真核生物mRNA有多聚有多聚A 尾巴尾巴n除组蛋白基因外，真核生物除组蛋白基因外，真核生物mRNA的的3末端都有末端都有poly A 序列，其长度因序列，其长度因mRNA种类不同而变化，种类不同而变化，40200个。个。nPoly A 序列是在转录后加上去的，是在细胞核中的不均序列是在转录后加上去的，是在细胞核中的不均一核一核RNA阶段加上的。阶段加上的。 第八十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n真核基因的真核基因的3末端末端poly(A)起始位点上游起始位点上游1530bp处有一段处有一段保守序列保守序列AAUAAA，这对于初级转录产物的准确切割及加，这对于初级转录
67、产物的准确切割及加poly(A)是必需的。是必需的。n点突变实验将点突变实验将AAUAAA的基因序列的基因序列AATAAA变为变为AAGAAA，发现发现mRNA的剪接加工受阻，没有功能性的剪接加工受阻，没有功能性mRNA产生。产生。第八十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA聚合酶聚合酶是真核细胞核中转录是真核细胞核中转录RNA的酶。的酶。nRNA聚合酶聚合酶在在poly A 起始位点不终止而继续转录，大部分起始位点不终止而继续转录，大部分基因的初级转录产物拥有基因的初级转录产物拥有poly A 位点下游位点下游0.52kb核苷酸序核苷酸序列。列。n加加poly A 时需要由内切酶切开
68、时需要由内切酶切开mRNA3端的特定部位，然后端的特定部位，然后由由poly A 合成酶催化多聚腺苷酸的反应。合成酶催化多聚腺苷酸的反应。 第八十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。3端加尾多聚腺苷酸尾巴AAUAAA：准确切割加poly（A）第九十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第九十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。npoly(A)是是mRNA由细胞核进入细胞质所必需形式，提高由细胞核进入细胞质所必需形式，提高mRNA在细胞质中的稳定性。在细胞质中的稳定性。mRNA刚从细胞核细进入胞质刚从细胞核细进入胞质时，其时，其poly(A)较长，随着较长，随着mRNA在细胞质内逗留时间延长，
69、在细胞质内逗留时间延长，poly(A)逐渐变短消失，逐渐变短消失，mRNA开始降解。开始降解。n真核生物真核生物mRNA大都具有大都具有poly(A)尾巴，这一特性已被广泛应尾巴，这一特性已被广泛应用于分子克隆。常用寡聚用于分子克隆。常用寡聚dT片段与片段与mRNA上的上的poly(A)相配相配对，作为反转录酶合成第一条对，作为反转录酶合成第一条cDNA链的引物。链的引物。第九十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。PolyA用来从总用来从总RNA中分离中分离mRNA第九十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 可设计寡聚可设计寡聚Oligo (dT)片段合成片段合成cDNAmRNA: 5 N
70、NNN.NNNNNNAAAAA 3 TTTTT 5 cDNA: 3 NNNN.NNNNNNTTTTT 5第九十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n大部分真核大部分真核mRNA有有poly(A)尾巴，细胞中还有尾巴，细胞中还有1/3没有没有poly(A)的的mRNA，带有，带有poly(A)的的mRNA称为称为poly(A)+，而把没有而把没有poly(A)的的mRNA称为称为poly(A)。约。约1/3的的poly(A)mRNA编码了不同形式的组蛋白，其余编码了不同形式的组蛋白，其余2/3的的poly(A)mRNA带有与带有与poly(A)+组分相同的遗传信息。组分相同的遗传信息。第九十五
71、页，编辑于星期五：十四点 五十六分。原核生物和真核生物mRNA结构的比较第九十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。35 终止和反终止终止和反终止nRNA聚合酶启始基因转录后，它就会沿着模板聚合酶启始基因转录后，它就会沿着模板53方方向不停地移动，合成向不停地移动，合成RNA链，直到碰上终止信号时才与链，直到碰上终止信号时才与模板模板DNA相脱离并释放新生相脱离并释放新生RNA链。终止发生时，所链。终止发生时，所有参与形成有参与形成RNA-DNA杂合体的氢键都必须被破坏，模板杂合体的氢键都必须被破坏，模板DNA链才能与有意义链重新组合成链才能与有意义链重新组合成DNA双链。双链。第九十七页，编
72、辑于星期五：十四点 五十六分。351 由基因序列决定的终止由基因序列决定的终止n终止位点上游存在富含终止位点上游存在富含GC碱基二重对称区，由这段碱基二重对称区，由这段DNA转录转录产生的产生的RNA形成发卡式结构。终止位点前有一段由形成发卡式结构。终止位点前有一段由48个个A组组成的序列，所以转录产物的成的序列，所以转录产物的3端为寡聚端为寡聚U，这种结构特征决定了，这种结构特征决定了转录的终止。转录的终止。nRNA中出现发卡式结构会导致中出现发卡式结构会导致RNA聚合酶暂停，破坏聚合酶暂停，破坏RNA-DNA杂合链杂合链5端正常结构。寡聚端正常结构。寡聚U存在使杂合链存在使杂合链3端部分出
73、现端部分出现不稳定不稳定rUdA区域。两者共同作用使区域。两者共同作用使RNA从三元复合物中解离出从三元复合物中解离出来。来。第九十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。发夹式结构和寡聚U的共同作用使RNA从三元复合物中解离出来。第九十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度 效率 第一百页，编辑于星期五：十四点 五十六分。352 依赖于依赖于因子的终止因子的终止n因子是分子质量为因子是分子质量为2.0xl05的六聚体蛋白，它是的六聚体蛋白，它是NTP酶，酶，它通过催化它通过催化NTP的水解促使新生的水解促使新生RNA链从三元转录复合物链从三元转录
74、复合物中解离出来，从而终止转录。依赖于中解离出来，从而终止转录。依赖于因子的转录终止因子的转录终止区区DNA序列无共性，序列无共性，因子不能识别这些终止位点。因子不能识别这些终止位点。第一百零一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA合成起始以后，合成起始以后，因子即附着在新生的因子即附着在新生的RNA链上，靠链上，靠ATP水解产生的能量，沿着水解产生的能量，沿着53方向朝方向朝RNA聚合酶移动，聚合酶移动，到达到达RNA的的3-OH端后取代了暂停在终止位点上的端后取代了暂停在终止位点上的RNA聚合聚合酶，使之从模板酶，使之从模板DNA上释放出来，同时释放上释放出来，同时释放mRNA，完，
75、完成转录过程。成转录过程。第一百零二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。结合上来追赶结合上来追赶RNApol追赶上来追赶上来（暂停）（暂停） 与与RNApol相相互作用使杂交链互作用使杂交链解链解链终止子终止子第一百零三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 353 RNA合成的抗终止合成的抗终止(1) 抗终止的定义抗终止的定义 RNA聚合酶越过一个或多个终止子实现通读。聚合酶越过一个或多个终止子实现通读。(2) 抗终止的两种作用方式抗终止的两种作用方式 抗终止蛋白作用于抗终止蛋白作用于RNA聚合酶。聚合酶。 破坏终止点破坏终止点RNA的茎的茎-环结构，即破坏环结构，即破坏mRNA终止子特定的终
76、止子特定的二级结构。二级结构。第一百零四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。Termination of transcription can be regulated抗终止作用决定抗终止作用决定RNA聚合酶在终止子位点处终止还是读下去聚合酶在终止子位点处终止还是读下去第一百零五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。Antitermination extends the transcription unit抗终止蛋白可作用在抗终止蛋白可作用在RNA聚合酶上，使之越过特定终止子而通读聚合酶上，使之越过特定终止子而通读第一百零六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。36 内含子的剪接、编辑及化学内含子的
77、剪接、编辑及化学修饰修饰n361 RNA中的内含子中的内含子n真核基因表达往往伴随着真核基因表达往往伴随着RNA的剪接过程的剪接过程,从从mRNA前体分子中前体分子中切除被称为内含子切除被称为内含子(intron)的非编码区，并使基因中被称为外显子的非编码区，并使基因中被称为外显子(exon)的编码区拼接形成成熟的编码区拼接形成成熟mRNA。n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%。第一百零七页，编辑于星期五：十
78、四点 五十六分。用用DNA-RNA杂交的方法验证鸡卵清蛋白基因中存在非编码的内含子区。杂交的方法验证鸡卵清蛋白基因中存在非编码的内含子区。a. 成熟成熟mRNA与带有该基因的互补链与带有该基因的互补链DNA序列杂交示意图；序列杂交示意图；b. 鸡卵清蛋白的基因鸡卵清蛋白的基因结构示意图结构示意图第一百零八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。部分人类基因中内含子序列所占的比重分析部分人类基因中内含子序列所占的比重分析第一百零九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n由由DNA转录生成的原始转录产物核不均一转录生成的原始转录产物核不均一RNA(hnRNA，heterogeneous nuclear
79、RNA)，经过，经过5加加“帽帽”和和3酶切加酶切加多聚腺苷酸，再经过多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部的剪接，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。，通过核孔进入细胞质，作为蛋白质合成的模板。第一百一十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。RNA加工过程及其生理功能加工过程及其生理功能第一百一十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百一十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n真核基因平均含有真核基因平均含有8个内含子，前体分子一般比成熟个内含
80、子，前体分子一般比成熟mRNA大大410倍。倍。n不同生物细胞内含子的边界处存在相似的核苷酸序列。不同生物细胞内含子的边界处存在相似的核苷酸序列。GU-AG和和AU-AC分别是不同内含子的分别是不同内含子的5和和3边界序列，边界序列， GU-AG 是是主要的，主要的， AU-AC 是次要的。除了边界序列之外，外显子是次要的。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。能参与内含子的剪接。第一百一十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。生物体内的各种内含子生物体内的各种内含子第一百一十四页，编辑于
81、星期五：十四点 五十六分。脊椎动物前体脊椎动物前体mRNA中常见内含子剪接所必需的保守序列中常见内含子剪接所必需的保守序列第一百一十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。362 RNA的剪接的剪接n许多相对分子质量较小许多相对分子质量较小(106185bp)的核内的核内RNA(如如Ul，U2，U4，U5和和U6)以及与这些以及与这些RNA相结合的核蛋白相结合的核蛋白(被称被称为为snRNPs，ribonucleo protein particle)参与参与RNA的剪接。的剪接。第一百一十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nmRNA链上每个内含子的链上每个内含子的5和和3端分别与不同的端分别
82、与不同的snRNP相结相结合，形成合，形成RNA和和RNP复合物。由复合物。由U1 snoRNA以碱基互补的以碱基互补的方式识别方式识别mRNA前体前体5剪接点，由结合在剪接点，由结合在3剪接点上游富嘧剪接点上游富嘧啶区的啶区的U2AF(U2 auxiliary factor)识别识别3剪接点并引导剪接点并引导U2 snRNP与分支点相结合，形成剪接前体与分支点相结合，形成剪接前体(Pre-spliceosome)，并进一步与，并进一步与U4、U5、U6 snRNP三聚体相结合，形成三聚体相结合，形成60 S的剪接体的剪接体(spliceosome)，进行，进行RNA前体分子的剪接。前体分子的
83、剪接。第一百一十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百一十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百一十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n哺乳动物细胞中，哺乳动物细胞中，mRNA前体上的前体上的snRNP是从是从5向下游向下游“扫描扫描”，选择在分支点富嘧啶区，选择在分支点富嘧啶区3下游的第一个下游的第一个AG作为作为剪接的剪接的3受点。受点。nAG前一位核苷酸可以影响剪接效率，一般说来，前一位核苷酸可以影响剪接效率，一般说来，CAGUAGAAGGAG。如果。如果mRNA前体上同时存在几个前体上同时存在几个AG，可能发生剪接竞争。可能发生剪接竞争。第一百二十页，编辑于星期五：十四
84、点 五十六分。变位剪接变位剪接SXLSXL蛋白合成蛋白合成没有没有SXL蛋白的合成蛋白的合成23424234sxl前体前体mRNA图（图（3-19-a）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程第一百二十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。SXLTRA无无TRA蛋白合成蛋白合成有有TRA蛋白合成蛋白合成Part ofU2AF65U2AF65tra前体前体mRNA1211112222图（图（3-19-b）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程第一百二十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。345
85、dsx前体前体mRNA35345TRASR蛋白蛋白34雄性特异的雄性特异的DSX蛋白蛋白雌性特异的雌性特异的DSX蛋白蛋白图（图（3-19-c）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程）果蝇中与性别分化相关基因产物的特异性剪接过程第一百二十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nI、类内含子的类内含子的RNA本身具有催化活性，能进行内含子自我本身具有催化活性，能进行内含子自我剪接。在剪接。在I类内含子切除体系中，鸟苷或鸟苷酸的类内含子切除体系中，鸟苷或鸟苷酸的3-OH作为亲作为亲核基团攻击内含子核基团攻击内含子5端的磷酸二酯键，从上游切开端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链。再链。再由上游外
86、显子自由由上游外显子自由3-OH作为亲核基团攻击内含子作为亲核基团攻击内含子3位核苷位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。显子通过新的磷酸二酯键相连。第一百二十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。UpAGpU5 外显子外显子3 外显子外显子5 3 pG-OHU-OHGpUpGpARNA剪接中间产物剪接中间产物3 5 UpU5 pGpAG-OH 3 5 3 内含子内含子自由鸟苷酸的自由鸟苷酸的3OH作为亲核作为亲核基团攻击内含子基团攻击内含子5端的磷酸二酯端的磷酸二酯键，从上游切开键，从上游切开RN
87、A链。链。上游外显子的自由上游外显子的自由3OH作为亲作为亲核基团攻击内含子核基团攻击内含子3位核酸上的磷位核酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开。酸二酯键，使内含子被完全切开。图（图（3-20）类内含子的自我剪接过程类内含子的自我剪接过程第一百二十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在在类内含子切除体系中，内含子本身的某个腺苷酸类内含子切除体系中，内含子本身的某个腺苷酸2-OH作为亲核基团攻击内含子作为亲核基团攻击内含子5端磷酸二酯键，从上游切开端磷酸二酯键，从上游切开RNA链链后形成套索状结构。再由上游外显子的自由后形成套索状结构。再由上游外显子的自由3-OH作为亲核基团作为亲核基团攻
88、击内含子攻击内含子3位苷上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，位苷上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。第一百二十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。类内含子的自我剪接第一百二十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。363 RNA的编辑和化学修饰的编辑和化学修饰n 根据中心法则，根据中心法则，DNA、RNA和蛋白质之间存在着直接的线和蛋白质之间存在着直接的线性关系，即连续序列性关系，即连续序列DNA被真实地转录成被真实地转录成mRNA序列，然序列，然后翻译产生蛋白质分子。断裂基因的发现和后翻译产生蛋白质分子。断裂基因
89、的发现和RNA的剪接虽的剪接虽然使得基因表达过程增加了一个步骤，但然使得基因表达过程增加了一个步骤，但DNA的实际编码序的实际编码序列没有发生变化。列没有发生变化。第一百二十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA的编辑的编辑(RNA editing):某些某些RNA，特别是，特别是mRNA的的一种加工方式，它导致了一种加工方式，它导致了DNA所编码的遗传信息的改变，所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板序列发生了不同于模板DNA的的变化。变化。第一百二十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。点突变编辑点突变编辑n哺乳动物载脂蛋白哺乳动物载脂蛋白
90、mRNA的编辑：载脂蛋白基因的编辑：载脂蛋白基因编码区共有编码区共有4563个密码子，在所有组织中其个密码子，在所有组织中其DNA序列都相同。序列都相同。第一百三十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。n在肝脏中，该基因转录产生完整的在肝脏中，该基因转录产生完整的mRNA并被翻译成有并被翻译成有4563个氨基酸的全长蛋白质。在肠中合成的却是只包含有个氨基酸的全长蛋白质。在肠中合成的却是只包含有2153个密码子的个密码子的mRNA，翻译产生，翻译产生2153个氨基酸蛋白质。该蛋白是个氨基酸蛋白质。该蛋白是全长载脂蛋白的全长载脂蛋白的N端。它除了第端。它除了第2153位密码子从位密码子从CAA突变为
91、突变为UAA之外完全与肝脏之外完全与肝脏mRNA相同的核酸分子所编码的，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。突变使编码谷氨酰胺的密码子变成了终止密码子。第一百三十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。CAACAAUAA编辑编辑第第2153位密码子编码谷氨酰氨位密码子编码谷氨酰氨载脂蛋白载脂蛋白B基因有基因有29个外显子个外显子肝中剪接的肝中剪接的mRNA编码编码含含4563个残基的蛋白质个残基的蛋白质肠肠mRNA有有UAA密码子在密码子在第第2153位密码子终止合成位密码子终止合成哺乳动物载脂蛋白基因转录产物的编辑哺乳动物载脂蛋白基因转录产物的编辑第一百三十
92、二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。哺乳动物中哺乳动物中RNA编辑的实例编辑的实例第一百三十三页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA编辑的另一种形式编辑的另一种形式:尿苷酸的缺失和添加尿苷酸的缺失和添加。由。由指导指导RNA(guide RNA)来完成，来完成，指导指导RNA含有与编辑后含有与编辑后mRNA相互补的核苷酸序列相互补的核苷酸序列。指导。指导RNA与被编辑区及其周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，但该围部分核酸序列虽然有相当程度的互补性，但该RNA上存上存在一些未能配对的腺嘌呤，形成缺口，为插入尿嘧啶提供在一些未能配对的腺嘌呤，形成缺口，为插入尿嘧啶提供
93、了模板。反应完成后，指导了模板。反应完成后，指导RNA从从mRNA上解离下来，而上解离下来，而mRNA则被用做翻译的模板。则被用做翻译的模板。第一百三十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 锥虫coxII 基因的编辑第一百三十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百三十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。 除除RNA编辑之外，有些编辑之外，有些RNA，特别是前体，特别是前体rRNA和和tRNA，还可能有特异性化学修饰。还可能有特异性化学修饰。第一百三十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。nRNA的化学修饰具有位点特异性。核仁的化学修饰具有位点特异性。核仁RNA(snoRNAs)参参与
94、与RNA的化学修饰，因为这些的化学修饰，因为这些RNA能通过碱基配对的方式，能通过碱基配对的方式，把把rRNA分子上需要修饰的位点找出来。分子上需要修饰的位点找出来。snoRNA上的上的D盒是盒是甲基化酶的识别位点。甲基化酶的识别位点。第一百三十八页，编辑于星期五：十四点 五十六分。AGUCD盒盒酵母酵母U24 snoRNA指导的甲基化指导的甲基化第一百三十九页，编辑于星期五：十四点 五十六分。364 核酶核酶n核酶（核酶（ribozyme） ：一类具有催化功能的：一类具有催化功能的RNA分子，通分子，通过催化靶位点过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性剪切链中磷酸二酯键的断裂，特异性
95、剪切底物底物RNA分子，阻断基因的表达。分子，阻断基因的表达。nribozyme 是是ribonucleic acid 和和 enzyme缩合词缩合词n1982年年Cech从四膜虫从四膜虫rRNA前体的加工研究中发现其有自前体的加工研究中发现其有自我剪切功能我剪切功能。n1983年年Altman等人发现等人发现RNaseP中的中的RNA组分可催化组分可催化tRNA前体的加工。前体的加工。第一百四十页，编辑于星期五：十四点 五十六分。核酶的锤头结构核酶的锤头结构第一百四十一页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百四十二页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百四十三页，编辑于星期五：十四点 五
96、十六分。核酶的分类核酶的分类1.剪切型核酶：剪切型核酶：只剪不接，能够催化自身只剪不接，能够催化自身RNA或不同的或不同的RNA分子，切下特异核苷酸序列分子，切下特异核苷酸序列2.剪接型核酶：剪接型核酶：具有特异内切核酸酶、具有特异内切核酸酶、RNA连接酶等多种连接酶等多种酶的活性。酶的活性。类和类和类内含子类内含子第一百四十四页，编辑于星期五：十四点 五十六分。365 RNA在生物进化中的地位在生物进化中的地位nRNA具有极大拷贝数，具有极大拷贝数，10-410-3核苷酸核苷酸/RNA，翻译错，翻译错误率误率10-210-1氨基酸氨基酸/蛋白质，能够产生不同的蛋白质蛋白质，能够产生不同的蛋白
97、质而积累信息。通过剪接、改变和校正可译框架等方式表而积累信息。通过剪接、改变和校正可译框架等方式表达蛋白质，通过反转录产生达蛋白质，通过反转录产生DNA分子，影响后代基因型。分子，影响后代基因型。nRNA是获得性遗传的分子基础。是获得性遗传的分子基础。有机体在生长发育过程中有机体在生长发育过程中由于环境影响而不是由于基因突变所形成的新遗传性状。由于环境影响而不是由于基因突变所形成的新遗传性状。DNA是信息分子，蛋白质是功能分子。是信息分子，蛋白质是功能分子。第一百四十五页，编辑于星期五：十四点 五十六分。第一百四十六页，编辑于星期五：十四点 五十六分。GOH3G5OH53GOH414G 3995339553E1E2I四膜虫四膜虫RNA的自我剪接的自我剪接53L19RNA 具有催化具有催化活性的片段活性的片段第一百四十七页，编辑于星期五：十四点 五十六分。
