RNA转录剪切加工部分练习参考答案

18. 多顺反子:在原核生物中,密切相关的基因组成操纵子,操纵子中的结构基因在一个启动子的

调控下作为一个单位进行转录,这个单位成为多顺反子。

五、问答题。

1. 试比较DNA复制与转录的异同点。

相同点:都以DNA链作为模板,合成的方向均为5’→3’,聚合反应均遵从碱基配对原则,核苷酸之间形成磷酸二酯键使核苷酸链延伸。不同点:

模板 原料 酶 产物 引物 配对

复制

两股链均复制,全部信息 dNTP

DNA聚合酶 子代双链DNA(半保留复制) RNA引物 G-C; T-A

转录

模板链,部分信息 NTP

RNA聚合酶

mRNA,tRNA,rRNA 无

A-U; T-A; C-G

2. 简述真核与原核基因转录方面存在的差异。

RNA聚合酶 mRNA结构 顺反子 转录起始 转录终止

原核生物 只有1种。

功能相近的基因通常形成一个操纵子,由共同的调控区进行转录调控。

在RNA水平发生作用:不依赖ρ因子的终止子在柄部富含GC碱基对,而且连接一串富含U的茎环结构;依赖于ρ因子的终止子通过ρ因子与β亚基的作用促使转录终止。

不同的聚合酶有不同的启动子调控

3类RNA聚合酶的转录因子都需要富含AT的序列。 真核生物

3种,分别转录不同的RNA 通常5‘帽子和3’尾巴

3. 简述RNA的种类及其生物学作用。 4. 比较真核生物和原核生物mRNA的异同。

原核生物和真核生物mRNA的差别在于可翻译顺反子的数目,真核生物的mRNA是单顺反子。而且真核生物的mRNA在其3’末端有多聚腺苷酸尾巴(polyA),而5’末端有7-甲基鸟嘌呤帽子。真核生物的mRNA尾部区域有时会携带特定的去稳定因子。 5. 简述真核生物mRNA基因的转录过程。

1) 模板识别:RNA聚合酶与双链DNA的启动子开始结合;DNA双链被分开;形成转录泡。

2) 转录的起始:RNA中第一个核苷酸键合成;合成前9 个核苷酸键时,酶仍旧位于启动子上;聚合酶成功地完成了RNA链的延伸并离开启动子。

3) 延伸阶段:延伸阶段包括DNA 结构的改变带来的转录泡前移。在转录泡中,模板链的瞬间解旋区与新生的RNA 链在延伸点发生配对。 RNA聚合酶沿DNA移动,RNA链逐渐延长,酶一边移动一边将DNA解螺旋,使一段新的模板以单链形式暴露出来。核苷酸以共价键形式被添加到RNA链的3’末端,在解旋区形成一个RNA-DNA 杂交链。解旋区之后的DNA 模板链又与另一条单链DNA 配对并形成双螺旋。RNA 形成游离的单链。

5

4) 转录的终止:包括对那些不再被加到RNA上的碱基位点进行识别。磷酸二酯键停止形成,转录复合体分离,转录终止。当最后一个碱基加入到RNA 链上,转录泡崩解,RNA-DNA杂交被破坏,DNA重新形成双螺旋,聚合酶和RNA都释放下来。 6. 简要说明真核生物mRNA 的结构特点。

7. 真核生物转录的前体RNA如何加工为成熟的mRNA ?

1) 5’端加帽子。5’加帽是一个多步加工过程,第一步是鸟苷转移酶将一个鸟苷酸加在5’RNA的前端,产生5’-5’对接的磷酸二酯键。第二步由鸟嘌呤甲基转移酶将一个甲基基团加到嘌呤环的7位氮原子使5’帽子鸟嘌呤转变为7-甲基鸟嘌呤。

2) 3’端加poly(A)尾巴。在切除前体mRNA 3'末端的一段序列后,在poly (A) 多聚酶作用下,合成再加上多聚腺苷酸,约250个腺嘌呤核苷酸尾巴。

3) 内含子的剪接。核mRNA前体含有边界顺序、分枝点序列及其内含子5’端保守序列,本身不能形成二级结构,必需依赖于snRNP(U1,U2,U4,U5和U6)的帮助才能形成剪接体,进行自我剪接,将内含子(intron)去除,而把外显子(exon)连接起来。

4) 化学修饰。某些碱基进行甲基化等修饰 8. 真核生物细胞的RNA 内含子剪接的主要方式。 9. 简述转录因子的结构特点及其作用。

转录因子也称转录激活因子,它们可对转录起始复合物的组装及转录速率施加影响,决定某一基因是否表达,通常有一个标准结构,存在DNA结合域和转录激活结构域。

DNA识别或结合域能和特定的基因的启动子区结合,但不能激活基因的转录;转录激活结构域可以在适当的空间激活转录。 10. 概括典型原核生物启动子的结构和功能。

启动子是与RNA聚合酶结合和转录起始的特殊序列。典型的原核生物启动子大约40个核甘酸并有2个重要的序列。

-35区:位于复制起始位点上游35个核甘酸的6个核甘酸序列,能被RNA聚合酶全酶识别并结合。其中,?亚基在识别中起重要作用。因为没有?亚基的核心酶只能随机地结合在DNA上。

-10区:位于-10处的6核甘酸序列。RNA聚合酶松散结合到-35区后,沿着DNA移动到-10区并解链,形成紧密结合的复合体,确保转录方向。保守序列TATAAT。

学习目的和意义:

理解转录的基本概念,掌握转录的一般规律;了解与转录有关的酶及有关因子的种类和比质;全面了解RNA 转录的机制;掌握原核生物的转录过程并了解真核生物的转录过程.掌握RNA 转录后加工过程及其意义。

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