RNA的生物合成是臨床助理醫(yī)師考試需要了解的內(nèi)容，醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，以便廣大考生參考學(xué)習(xí)。

（一）轉(zhuǎn)錄的概念

RNA的生物合成存在兩種方式：

①DNA指導(dǎo)的RNA合成，稱為轉(zhuǎn)錄；

②RNA指導(dǎo)的RNA合成，稱為RNA復(fù)制。轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA的過(guò)程，即把DNA的堿序列轉(zhuǎn)化成RNA的堿基序列。

轉(zhuǎn)錄體系：模板： DNA酶： RNA聚合酶（RNA polymerase， RNA-pol）

原料： NTP （ATP， GTP， CTP， UTP）

無(wú)機(jī)離子：Mg2＋，Mn2＋其他蛋白質(zhì)因子

（二）轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程

真核細(xì)胞RNA合成過(guò)程不同于原核生物，特別是具有密碼功能的mRNA分子。原核細(xì)胞mRNA可邊合成邊進(jìn)行翻譯，但哺乳動(dòng)物細(xì)胞等真核細(xì)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(guò)加工才能形成成熟且具有活性的RNA.真核生物和原核生物的RNA聚合酶種類不同，結(jié)合模板的特性不一樣。原核生物RNA聚合酶可直接結(jié)合DNA模板，而真核生物RNA聚合酶需與輔助因子結(jié)合后才結(jié)合模板，所以二者的轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程有較大區(qū)別，轉(zhuǎn)錄終止也不相同。

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-PolⅠ）、RNA聚合酶Ⅱ（RNA-PoⅡ）和RNA聚合酶Ⅲ（RNA-Pol Ⅲ）。RNA聚合酶I位于細(xì)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18S rRNA.RNA聚合酶Ⅱ位于核內(nèi)，催化轉(zhuǎn)錄生成hnRNA，然后加工成mRNA并輸送給質(zhì)的蛋白質(zhì)合成體系。RNA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。從此意義上說(shuō)，RNA-polⅡ是真核生物中最活躍的RNA聚合酶。

RNA PolⅡ催化基因轉(zhuǎn)錄的過(guò)程可以分為3個(gè)期：起始期、延長(zhǎng)期和終止。

1.轉(zhuǎn)錄起始

轉(zhuǎn)錄起始需要啟動(dòng)子、RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子的參與?；蜣D(zhuǎn)起始點(diǎn)上游存在DNA序列，包括啟動(dòng)子、啟動(dòng)子上游元件和增強(qiáng)子等，這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件。

真核生物轉(zhuǎn)錄起始也需要RNA聚合酶對(duì)起始區(qū)上游DNA序列作辨認(rèn)和結(jié)合，生成起始復(fù)合物。RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄時(shí)，需要一些稱為轉(zhuǎn)錄因子（transcription factors）的蛋白質(zhì)，才能形成具有活性的轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。能直接、間接辨認(rèn)和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段DNA的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為反式作用因子。反式作用因子中，直接或間接結(jié)合RNA聚合酶的，則稱為轉(zhuǎn)錄因子。

真核生物轉(zhuǎn)錄起始時(shí)，RNA聚合酶Ⅱ不與DNA分子直接結(jié)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(jié)合TATA，在TFⅡA和Ⅱ8的促進(jìn)和配合下，形成ⅡD一ⅡA-Ⅱ B-DNA復(fù)合體。通過(guò)多種轉(zhuǎn)錄因子參與的復(fù)雜過(guò)程，使RNA聚合酶Ⅱ靶向結(jié)合啟動(dòng)子，形成閉合復(fù)合體，開(kāi)始轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

2.轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)

真核生物基因組DNA在雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，與多種組蛋白組成核小體高級(jí)結(jié)構(gòu)，因此，在轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過(guò)程中，RNA-pol會(huì)遇上核小體。轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)時(shí)可以觀察到核小體移位和解聚現(xiàn)象。

3.轉(zhuǎn)錄終止

當(dāng)RNA聚合酶到達(dá)基因末端的終止子時(shí)，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(guān)的。真核生物mRNA有聚腺苷酸（poly A）尾巴結(jié)構(gòu)，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(gè)乃至上千個(gè)核苷酸后才停頓。已發(fā)現(xiàn)，在讀碼框架的下游，常有一組共同序列AATA—AA，再下游還有相當(dāng)多的GT序列。轉(zhuǎn)錄越過(guò)修飾點(diǎn)后，mRNA在修飾點(diǎn)處被切斷，隨即加入polyA尾及5′-帽子結(jié)構(gòu)。

（三）mRNA轉(zhuǎn)錄后加工

真核生物轉(zhuǎn)錄生成的RNA分子是初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄物，幾乎所有的初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄物都要經(jīng)過(guò)加工，才能成為具有功能的成熟的RNA.加工主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，主要包括首、尾修飾；前體mRNA的剪接；mRNA編輯。

小結(jié)

轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板合成RNA的過(guò)程 . u 轉(zhuǎn)錄體系：模板（DNA）、原料（4種NTP）、RNA聚合酶及其他蛋白因子1.轉(zhuǎn)錄模板不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄：基因DNA雙鏈中只有其中之一可作為轉(zhuǎn)錄模板，稱為模板鏈2.RNA聚合酶（RNApol或DDRP）：識(shí)別起始部位、解鏈、聚合、識(shí)別終止部位2.1原核生物RNA聚合酶：α2ββˊσ2.2真核生物的RNA聚合酶：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，等Ⅰ……轉(zhuǎn)錄rRNA（5.8S、18S、28SrRNA）

Ⅱ……轉(zhuǎn)錄mRNA前體，等Ⅲ……轉(zhuǎn)錄小分子RNA（tRNA、5SrRNA等）

轉(zhuǎn)錄過(guò)程：（a）RNA聚合酶與DNA模板鏈的結(jié)合（b）轉(zhuǎn)錄起始（c）RNA鏈的延長(zhǎng)（d）轉(zhuǎn)錄終止mRNA修飾：

1.“戴帽”：5 ˊ端添加mGpppNm結(jié)構(gòu)

2.剪接：去除“內(nèi)含子”、連接“外顯子”

3.化學(xué)修飾：甲基化

4.“加尾”：3ˊ端添加poly A結(jié)構(gòu)

5.RNA編輯