口腔助理醫(yī)師

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RNA的生物合成

RNA的生物合成的概念：RNA的生物合成存在兩種方式、轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA的過程，即把DNA的堿基序列轉(zhuǎn)錄成RNA的堿基序列

(1)轉(zhuǎn)錄的概念

①RNA的生物合成存在兩種方式：①DNA指導的RNA合成，稱為轉(zhuǎn)錄;②RNA指導的RNA合成，稱為RNA復制。

②轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA的過程，即把DNA的堿基序列轉(zhuǎn)錄成RNA的堿基序列。RNA復制是由RNA依賴的RNA聚合酶催化，常見于病毒，是逆轉(zhuǎn)錄病毒以外的RNA病毒在宿主細胞以病毒的單鏈RNA為模板合成RNA的方式。

(2)轉(zhuǎn)錄的基本過程

真核細胞RNA合成過程不同于原核生物，特別是具有密碼功能的mRNA分子。哺乳動物細胞等真核細胞中的大多數(shù)RNA是以前體分子的形式被合成，必須經(jīng)過加工才能形成成熟且具有活性的RNA。真核生物RNA聚合酶需與輔助因子結合后才結合模板。

1)真核生物DNA依賴性RNA聚合酶

真核生物有3種不同的RNA聚合酶：RNA聚合酶I(RNA-Pol I)、RNA聚合酶II(RNA-Pol II)和RNA聚合酶III(RNA-Pol III)。

①RNA聚合酶I位于細胞核的核仁，催化合成rRNA的前體，rRNA的前體再加工成28S、5.8S及18 S rRNA。

②RNA聚合酶II位于核內(nèi)，催化轉(zhuǎn)錄生成hnRNA，然后加工成mRNA并輸送給胞質(zhì)的蛋白質(zhì)合成體系。

③RNA聚合酶III位于核仁外，催化轉(zhuǎn)錄編碼tRNA、5SrRNA和小RNA分子的基因。mRNA是各種RNA中壽命最短、最不穩(wěn)定的，需經(jīng)常重新合成。在此意義上說，RNA-pol II是真核生物中最活躍的RNA聚合酶。

④RNA-pol II催化基因轉(zhuǎn)錄的過程分為3個期：起始期(RNA聚合酶Ⅱ和通用轉(zhuǎn)錄因子形成閉合復合體)、延長期和終止期，起始期和延長期都有相關的蛋白質(zhì)參與。

2)轉(zhuǎn)錄起始與延長

①轉(zhuǎn)錄起始需要啟動子、RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子的參與?；蜣D(zhuǎn)錄起始點上游存在DNA序列，包括啟動子、啟動子上游元件或等近端調(diào)控元件和增強子等遠隔序列，這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件。

②真核生物轉(zhuǎn)錄起始也需要RNA聚合酶對起始區(qū)上游DNA序列作辨認和結合，生成起始復合物。能直接、間接辨認和結合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段DNA的蛋白質(zhì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種，統(tǒng)稱為反式作用因子。反式作用因子中，直接或間接結合RNA聚合酶的，則稱為轉(zhuǎn)錄因子。

③真核生物轉(zhuǎn)錄起始時，RNA聚合酶II不與DNA分子直接結合，而需依靠眾多的轉(zhuǎn)錄因子。首先是轉(zhuǎn)錄因子—TFIID的TBP亞基結合TATA，另一TFIID亞基TAF有多種，在不同基因或不同狀態(tài)轉(zhuǎn)錄時，與TBP作不同搭配;在TFIIA和IIB的促進和配合下，形成IID-IIA- II B DNA復合體。通過多種轉(zhuǎn)錄因子參與的復雜過程，使RNA聚合酶II靶向結合啟動子，形成閉合復合體，開始轉(zhuǎn)錄過程。

④真核生物基因組DNA在雙螺旋結構的基礎上，與多種組蛋白組成核小體高級結構，因此，在轉(zhuǎn)錄延長過程中，RNA-pol會鏨蝦誦√濉W佳映な笨梢怨鄄斕膠誦√逡莆緩徒餼巰窒?，而且RNA聚合酶不斷打開DNA雙鏈，產(chǎn)生單鏈模板，合成RNA鏈。

3)轉(zhuǎn)錄終止

當RNA聚合酶到達基因末端的終止子時，合成的RNA鏈被釋放，RNA聚合酶從模板上脫落。真核生物的轉(zhuǎn)錄終止，是和轉(zhuǎn)錄后修飾密切相關的。真核生物mRNA有聚腺苷酸(poly A)尾巴結構，在轉(zhuǎn)錄后加上。轉(zhuǎn)錄不是在poly A的位置上終止，而是超出數(shù)百個乃至上千個核苷酸后才停頓。

(3)mRNA轉(zhuǎn)錄后加工

①真核生物轉(zhuǎn)錄生成的RNA分子是初級RNA轉(zhuǎn)錄物，幾乎所有的初級RNA轉(zhuǎn)錄物都要經(jīng)過加工，才能成為具有功能的成熟的RNA。

②加工主要在細胞核中進行，主要包括首、尾修飾;前體mRNA的剪接;mRNA編輯。

例題(單選)：RNA的轉(zhuǎn)錄過程可分為三個階段：

A 起始、變性、終止 B 延長、轉(zhuǎn)錄、停止 C起始、延長、終止

D 復制、延長、終止 E 變性、延長、自制

答案：C

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（責任編輯：中大編輯）

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