淺談RNA的生物合成
生物界，RNA合成有兩種方式：
一是DNA指導的RNA合成，也叫轉錄，此為生物體內的主要合成方式。
另一種是RNA指導的RNA合成(RNA-dependentRNAsynthesis)，也叫RNA複製(RNAreplication),由RNA依賴的RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase)催化，常見於病毒，是逆轉錄病毒以外的RNA病毒在宿主細胞以病毒的單鏈RNA為模板合成RNA的方式。
重點內容
（一）掌握不對稱轉錄、模板鏈和編碼鏈的概念。
（二）掌握原核生物RNA聚合酶的全酶及核心酶的組成；熟悉模板與酶的辨認結合，啟動子的概念。瞭解-35區、-10區、上游、下游序列等概念，以及兩區的作用特點。
（三）熟悉原核生物的轉錄起始，轉錄的方向，原核生物的轉錄終止分兩種方式。瞭解原核生物RNA合成的過程。
（四）熟悉真核生物的RNA聚合酶的分類，作用特點以及各自相應的產物；瞭解真核生物轉錄過程。
（五）掌握斷裂基因、內含子、外顯子的概念；
（六）熟悉真核生物mRNA,tRNA的修飾過程。
複製與轉錄的相同點：
①都是酶促的核苷酸聚合過程
②以DNA為模板
③遵循鹼基配對原則
④都需依賴DNA的聚合酶
⑤聚合過程都是生成磷酸二酯鍵
⑥新鏈合成方向為5’→3’
原核生物轉錄的模板和酶
Section1TemplatesandEnzymesinProkaryoticTranscription
原核生物轉錄的模板
DNA分子上轉錄出RNA的區段，稱為結構基因(structuralgene)。
轉錄的這種選擇性稱為不對稱轉錄(asymmetrictranscription)，它有兩方面含義：
在DNA分子雙鏈上，一股鏈用作模板指引轉錄，另一股鏈不轉錄；
模板鏈並非總是在同一單鏈上。
全稱：依賴DNA的RNA聚合酶（DDRP）。
RNA合成的化學機制與DNA聚合酶催化DNA合成相似，沿5‘→3’聚合RNA。
兩種酶的異同
引物酶催化轉錄的RNA-pol
共同點:本質上都是一種依賴DNA的RNA聚合酶（DDRP）;
催化遊離的NTP聚合。
區別:①複製起始時聚合短鏈RNA作
為引物，以提供3ˉ-OH末端，
使子代DNA鏈能夠延長。
②dnaG基因編碼，
③對利福平不敏感轉錄時催化子鏈延長對利福平敏感
DNA聚合酶在啟動DNA鏈延長時需要引物存在，而RNA聚合酶不需要引物就能直接啟動RNA鏈的延長。
RNA聚合酶和DNA的特殊序列——啟動子(promoter)結合後，就能啟動RNA合成。原核生物中的RNA聚合酶全酶由五個亞基構成，即**（ω），分子量達480kD。
亞基能引導RNA-pol穩定的結合在DNA啟動子上。
亞基存在對核心酶的構象有較大影響，能導致RNA-pol與DNA上的一般序列和啟動子序列的'親和力有很大不同：
極大降低了酶與DNA一般序列的結合常數，和停留時間，同時又增加了酶與啟動子的親合力和停留時間
其他原核生物的RNA聚合酶，在結構、組成、功能上均與相似。
抗結核藥利福平或利福黴素可專一性地結合RNA聚合酶的β亞基，抑制RNA合成。原核生物一個轉錄區段可視為一個轉錄單位，稱為操縱子(operon)，包括若干個結構基因及其上游(upstream)的調控序列。
啟動子(啟動序列，promoter)是RNA聚合酶結合並起動轉錄的特異DNA序列。啟動子(promoter)是調控序列的一部分,控制轉錄的關鍵部位，決定著基因的表達強度。
原核生物RNA轉錄合成的過程
一、轉錄起始需要RNA聚合酶全酶
RNA聚合酶必須準確地結合在轉錄模板的起始區域。
DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉錄的模板。
轉錄起始過程：
聚合酶全酶與模板結合，形成閉合轉錄複合體(closedtranscriptioncomplex)；
雙鏈區域性解開，形成開放轉錄複合體(opentranscriptioncomplex)；
3.第一個NTP加入，形成轉錄起始複合物：
DNA雙鏈解開的範圍只有≈17bp，比複製叉小得多。
轉錄起始生成RNA的5’總是GTP，且保留三個磷酸基團
第一個磷酸二酯鍵生成後，σ亞基即從轉錄起始複合物上脫落，核心酶連同四磷酸二核苷酸，繼續結合於DNA模板上，酶沿DNA鏈前移，進入延長階段。
二、原核生物的轉錄延長時蛋白質的翻譯也同時進行
亞基脫落，RNA?pol聚合酶核心酶變構，與模板結合鬆弛，沿著DNA模板前移；在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。
三、原核生物轉錄終止分為依賴ρ(Rho)因子與非依賴ρ因子兩大類
轉錄終止指RNA聚合酶在DNA模板上停頓下來不再前進，轉錄產物RNA鏈從轉錄複合物上脫落下來。
依賴Rho(ρ)因子的轉錄終止
非依賴Rho因子的轉錄終止
（一）依賴ρ因子的轉錄終止
ρ因子是由相同亞基組成的六聚體蛋白質，亞基分子量46kD。
ρ因子能結合RNA，又以對polyC的結合力最強。
ρ因子還有ATP酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。
目前認為，ρ因子終止轉錄的作用是：與RNA轉錄產物結合，結合後ρ因子和RNA聚合酶都可發生構象變化，從而使RNA聚合酶停頓，解螺旋酶的活性使DNA/RNA雜化雙鏈拆離，利於產物從轉錄複合物中釋放。
（二）非依賴Rho因子的轉錄終止
DNA模板上靠近終止處，有些特殊的鹼基序列，轉錄出RNA後，RNA產物形成特殊的結構來終止轉錄。
終止點處存在相連的富含GC的迴文結構，使RNA轉錄產物形成髮夾形的二級結構，其後又有一段寡聚U
真核生物的轉錄過程
真核生物的轉錄過程比原核複雜。二者的轉錄起始過程有較大區別，轉錄終止也不相同。
一、真核生物有三種DNA依賴性RNA聚合酶
真核生物具有3種不同的RNA聚合酶:
RNA聚合酶Ⅰ（RNAPolⅠ）RNA聚合酶Ⅱ（RNAPolⅡ）RNA聚合酶Ⅲ（RNAPolⅢ）三種RNA聚合酶均由10～12個大小不同的亞基組成，結構複雜，功能上存在差異。
真核生物RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的結構比原核生物複雜，都由多個亞基組成。有些亞基是三種酶所共有。
所有真核生物的RNA聚合酶都有兩個不同的大亞基和十幾個小亞基.
mRNA是各種RNA中壽命最短、最不穩定的，需經常重新合成。因此RNA聚合酶Ⅱ是三種酶中最活躍的。
RNA聚合酶Ⅱ由12個亞基組成，其最大的亞基稱為RBP1。
