(生物化學)RNA轉錄過程中的需要哪些蛋白因子

2021-04-20 05:24:13 字數 4046 閱讀 7808

1樓:回家種紅薯去不

真核生物轉錄起抄始十分襲複雜,往往需要多種蛋白因子的協助,轉錄因子與rna聚合酶ⅱ形成轉錄起始複合體,共同參與轉錄起始的過程。根據轉錄因子的作用特點可分為二類;第一類為普遍轉錄因子,它們與rna聚合酶ⅱ共同組成轉錄起始複合體時,轉錄才能在正確的位置開始。除tfⅱd以外,還發現tfⅱa,tfⅱb,tfⅱf,tfⅱe,tfⅱh等,它們在轉錄起始複合體組裝的不同階段起作用。

第二類轉錄因子為組織細胞特異性轉錄因子,這些tf是在特異的組織細胞或是受到一些類固醇激素\生長因子或其它刺激後,開始表達某些特異蛋白質分子時,才需要的一類轉錄因子。

生物化學

生物化學rna**結構的作用力是什麼,主要

2樓:翰林學庫

絕大部分rna分子都是線狀單鏈,但是rna分子的某些區域可自身回折進行鹼基互補配對,形成區域性雙螺旋。在rna區域性雙螺旋中a與u配對、g與c配對,除此以外,還存在非標準配對,如g與u配對。rna分子中的雙螺旋與a型dna雙螺旋相似,而非互補區則膨脹形成凸出(bulge)或者環(loop),這種短的雙螺旋區域和環稱為髮夾結構(hairpin)。

髮夾結構是rna中最普通的二級結構形式,二級結構進一步摺疊形成**結構,rna只有在具有**結構時才能成為有活性的分子。rna也能與蛋白質形成核蛋白複合物,rna的四級結構是rna與蛋白質的相互作用。

(一) trna的結構

trna約佔總rna的15%,trna主要的生理功能是在蛋白質生物合成中轉運氨基酸和識別密碼子,細胞內每種氨基酸都有其相應的一種或幾種trna, 因此trna的種類很多,在細菌中約有30~40種trna,在動物和植物中約有50~100種trna。

1. trna一級結構:

trna是單鏈分子,含73~93核苷酸,分子質量為24 000~31 000,沉降係數4s。含有10%的稀有鹼基。如二氫尿嘧啶(dhu)、核糖胸腺嘧啶(rt)和假尿苷(ψ)以及不少鹼基被甲基化, 其3』端為cca-oh,5』端多為pg, 分子中大約30%的鹼基是不變的或半不變的,也就是說它們的鹼基型別是保守的。

2. trna二級結構:

trna二級結構為三葉草型。配對鹼基形成區域性雙螺旋而構成臂,不配對的單鏈部分則形成環。三葉草型結構由4臂4環組成。

氨基酸臂由7對鹼基組成,雙螺旋區的3』末端為一個4個鹼基的單鏈區-ncca-oh 3』,腺苷酸殘基的羥基可與氨基酸α羧基結合而攜帶氨基酸。二氫尿嘧啶環以含有2個稀有鹼基二氫尿嘧啶(dhu)而得名,不同trna其大小並不恆定,在8-14個鹼基之間變動,二氫尿嘧啶臂一般由3~4對鹼基組成。反密碼環由7個鹼基組成,大小相對恆定,其中3個核苷酸組成反密碼子(anticodon),在蛋白質生物合成時,可與mrna上相應的密碼子配對。

反密碼臂由5對鹼基組成。額外環在不同trna分子中變化較大可在4~21個鹼基之間變動,又稱為可變環,其大小往往是trna分類的重要指標。tψc環含有7個鹼基,大小相對恆定,幾乎所有的trna在此環中都含tψc序列,tψc臂由5對鹼基組成。

3. trna的**結構:

二十世紀七十年代初科學家用x線射衍技術分析發現trna的**結構為倒l形(圖3-20b)。trna**結構的特點是氨基酸臂與tψc臂構成l的一橫,-ccaoh3』末端就在這一橫的端點上,是結合氨基酸的部位,而二氫尿嘧啶臂與反密碼臂及反密碼環共同構成l的一豎,反密碼環在一豎的端點上,能與mrna上對應的密碼子識別,二氫尿嘧啶環與tψc環在l的拐角上。形成**結構的很多氫鍵與trna中不變的核苷酸密切有關,這就使得各種trna**結構都呈倒l形的。

在trna中鹼基堆積力是穩定trna構型的主要因素。

(二)mrna

原核生物中mrna轉錄後一般不需加工,直接進行蛋白質翻譯。mrna轉錄和翻譯不僅發生在同一細胞空間,而且這兩個過程幾乎是同時進行的。真核細胞成熟mrna是由其前體核內不均一rna(heterogeneous nuclear rna,hnrna)剪接並經修飾後才能進入細胞質中參與蛋白質合成。

所以真核細胞mrna的合成和表達發生在不同的空間和時間。mrna的結構在原核生物中和真核生物中差別很大。下面分別作一介紹:

1. 原核生物mrna結構特點

原核生物的mrna結構簡單,往往含有幾個功能上相關的蛋白質的編碼序列,可翻譯出幾種蛋白質,為多順反子。在原核生物mrna中編碼序列之間有間隔序列,可能與核糖體的識別和結合有關。在5』端與3』端有與翻譯起始和終止有關的非編碼序列,原核生物mrna中沒有修飾鹼基, 5』端沒有帽子結構,3』端沒有多聚腺苷酸的尾巴(polyadenylate tail,polya尾巴)。

原核生物的mrna的半衰期比真核生物的要短得多,現在一般認為,轉錄後1min,mrna降解就開始。

2. 真核生物mrna結構特點

真核生物mrna為單順反子結構,即一個mrna分子只包含一條多肽鏈的資訊。在真核生物成熟的mrna中5』端有m7gpppn的帽子結構,帽子結構可保護mrna不被核酸外切酶水解,並且能與帽結合蛋白結合識別核糖體並與之結合,與翻譯起始有關。3』端有polya尾巴,其長度為20~250個腺苷酸,其功能可能與mrna的穩定性有關,少數成熟mrna沒有polya尾巴,如組蛋白mrna,它們的半衰期通常較短。

(三)rrna的結構

rrna佔細胞總rna的80%左右,rrna分子為單鏈,區域性有雙螺旋區域(圖3-22)具有複雜的空間結構,原核生物主要的rrna有三種,即5s、16s和23s rrna,如大腸桿菌的這三種rrna分別由120、1542和2904個核苷酸組成。真核生物則有4種,即5s、5.8s、18s和28s rrna, 如小鼠,它們相應含121、158、1874和4718個核苷酸。

rrna分子作為骨架與多種核糖體蛋白(ribosomal protein)裝配成核糖體。

所有生物體的核糖體都由大小不同的兩個亞基所組成。原核生物核糖體為70s,由50s和30s兩個大小亞基組成。30s小亞基含16s的rrna和21種蛋白質,50s大亞基含23s和5s兩種rrna及34種蛋白質。

真核生物核糖體為80s,是由60s和40s兩個大小亞基組成。40s的小亞基含18s rrna及33種蛋白質,60s大亞基則由28s、5.8s和5s 3種rrna及49種蛋白質組成。

(四)其他rna分子

20世紀80年代以後由於新技術不斷產生,人們發現rna有許多新的功能和新的rna基因。細胞核內小分子rna(small nuclear rna,snrna)是細胞核核心蛋白顆粒(small nuclear ribonucleoprotein particles,snrnps)的組成成分,參與mrna前體的剪接以及成熟的mrna由核內向胞漿中轉運的過程。核仁小分子rna(small nucleolar rna,snorna)是類新的核酸調控分子, 參與rrna前體的加工以及核糖體亞基的裝配。

胞質小分子rna(small cytosol rna, scrna)的種類很多,其中7s lrna與蛋白質一起組成訊號識別顆粒(signal recognition particle,srp), srp參與分泌性蛋白質的合成,反義rna(antisense rna)由於它們可以與特異的mrna序列互補配對,阻斷mrna翻譯,能調節基因表達。核酶是具有催化活性的rna分子或rn**段。目前在醫學研究中已設計了針對病毒的致病基因mrna的核酶,抑制其蛋白質的生物合成,為基因**開闢新的途徑,核酶的發現也推動了生物起源的研究。

微rna(microrna,mirna)是一種具有莖環結構的非編碼rna,長度一般為20-24個核苷酸,在mrna翻譯過程中起到開關作用,它可以與靶mrna結合,產生轉錄後基因沉默作用(post-transcriptional gene silencing,ptgs),在一定條件下能釋放,這樣mrna又能翻譯蛋白質,由於mirna的表達具有階段特異性和組織特異性,它們在基因表達調控和控制個體發育中起重要作用。

五、rna組

隨著基因組研究不斷深入,蛋白組學研究逐漸,rna的研究也取得了突破性的進展,發現了許多新的rna分子,人們逐漸認識到dna是攜帶遺傳資訊分子,蛋白質是執行生物學功能分子,而rna即是資訊分子,又是功能分子。人類基因組研究結果表明,在人類基因組中約有30000~40000個基因,其中與蛋白質生物合成有關的基因只佔整個基因組的2%,對不編碼蛋白質的98%基因組的功能有待進一步研究,為此20世紀末科學家在提出蛋白質組學後,又提出rna組學。rna組是研究細胞的全部rna基因和rna的分子結構與功能。

目前rna組的研究尚處在初級階段,rna組的研究將在探索生命奧祕中做出巨大貢獻。

比較原核生物DNA複製和RNA轉錄過程的異同點

相同點 都是以dna為模板 都在細胞核內 都消耗atp。不同 複製是以兩條鏈為模板 轉錄以一條鏈為模板。酶不同 原料不同 產物不同。相同點 都以dna分子為模板 都遵循鹼基配對原則合成出新的鏈來 內 都需要酶的催容化.不同點 複製是合成dna雙鏈,而轉錄是合成rna單鏈 dna複製中的酶有校正功能,...

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