DNA和RNA生物合成的相同点

DNA和RNA生物合成的相同点
DNA和RNA生物合成的相同点

DNA和RNA生物合成的相同点
DNA的生物合成
一、在细胞内,DNA的合成方式有两种：
DNA复制：以原有DNA为模板合成相同的DNA分子,具有普遍意义.
逆转录：以RNA为模板合成双链DNA,只存在于反转录病毒中.
二、DNA的复制
（一）DNA的半保留复制
DNA由两条多核苷酸链组成.两条链的
碱基通过A-T、G-C之间的氢键连接在一起,所以这两条链是互补的.一条链上的核苷酸排列顺序决定着另一条链上的核苷酸排列顺序.所以任何一条链都包含合成它的互补链所需的全部信息.
DNA半保留复制的理论
1953年,Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时曾推测：DNA复制中碱基间的氢键破裂使双链解旋分开；以每一条链为模板在其上合成新互补链,原来一个亲代DNA分子变成核苷酸排列顺序完全相同的两个子代DNA分子,每个子代DNA分子的一条链来自亲代,另一条则是新合成的,这样的复制合成方式称为半保留复制 .
三、DNA复制的全过程可总结为八步：
① 解链酶结合于复制起始区,局部解开DNA双链.然后,单链结合蛋白结合到已解开的单链上,避免已解开的单链重新互相配对,同时保护它不受核酸酶的水解.
②引发体结合于被打开的DNA单链上,合成出小段RNA引物.
③ DNA旋转酶在复制叉前面特定位点解旋,以释放复制叉前进过程中产生的张力.
④ DNA聚合酶Ⅲ进入复制起点,它识别引物3´-OH末端,并结合在模板上,以四种dNTP为底物,按碱基配对原则,催化与模板互补的脱氧核苷酸的5´-磷酸基以磷酸酯键连接到引物3´-OH上,同时释放焦磷酸,使链延长.
⑤ 聚合反应继续到新链与前一个冈崎片段的RNA引物5'-端相遇时,DNA聚合酶Ⅲ脱离.
⑥ DNA聚合酶Ⅰ以其5´→3´外切酶活力切除RNA引物,产生的空缺也由DNA聚合酶Ⅰ的5´→3´聚合酶活力补齐.
⑦冈崎片段之间的裂缝由DNA连接酶连接,成为连续的新链.
⑧ 新合成子链与它的亲链模板链缠绕成双螺旋.
四、RNA生物合成
以DNA为模板进行RNA聚合反应,按碱基互补配对原则合成出与模板碱基顺序互补的RNA链,这一过程称转录.它是生物界RNA合成的主要方式.
转录出的RNA分子往往需经后加工才能转化成成熟分子.某些情况下,RNA也可以自身为模板进行RNA复制.
一、转录
DNA指导的RNA合成,由RNA聚合酶催化,以四种NTP为底物,以DNA为模板,按dA－U,dG－C,dT－A,dC－G的互补原则合成出rRNA、mRNA、tRNA三类RNA.
转录过程中,DNA双链中只有一条链作为模板,另一条不作为模板.
RNA 3´－UAACGUCCUA－ 5´
DNA 5´－ATTGCAGGAT－ 3´ 模板链（负链,有意义链）
3´－TAACGTCCTA－ 5´ 编码链（正链,反意义链）
DNA两条链中并不总以一条链作为转录模板,有些基因可能以这条链为模板转录,
而另一些基因以另一条链为模板转录.转录过程是从模板DNA上特定点（启动子）起始的,并在特定点（终止子）上终止.每次只转录DNA分子上的一段序列、一个或几个基因的长度.
（二）转录过程（以原核生物为例）
转录过程可分为起始、延伸、终止三个阶段.
1、 转录的起始
RNA的转录是从DNA模板上特定部位开始的,这个特定部位叫做启动子(或称启动基因).
RNA聚合酶识别启动子,并与之结合,开始转录一段DNA序列.
原核生物的启动子约含40-60个碱基对.
启动区域有三个功能部位∶
①启动部位：此处对应RNA链的第一个核苷酸,其后的核苷酸位于转录下游,用＋ 1、＋2、＋3等表示；转录起始点上游的核苷酸用－ 1、－2、－3等表示.
②pribnow框∶也称紧密结合部位.它是位于转录起始点之前10位的一段富含AT的保守序列TATAAT）,又称－10序列.
③识别部位∶位于转录起始点前35个碱基附近,其序列特征为TTGACA,又称－35序列.－35序列提供了RNA pol识别的信号,而－10序列是DNA双链发生解链的位点.转录开始,RNA聚合酶σ因子识别启动
子－35碱基序列,导致RNA聚合酶全酶与启动子特定部位紧密结合,并在－10序列局部
打开DNA双螺旋,第一个核苷三磷酸底物插入转录起始部位,与模板配对结合使转录开始.
2、RNA链的延伸
模板上转录起始的第一个核苷酸一般是嘧啶核苷酸,故RNA上的第一个核苷酸是嘌呤核苷酸.
RNA的合成不需引物.当与模板互补的第二个核苷三磷酸的5´-磷酸基与第一个核苷酸的3´-OH形成3´,5´-磷酸二酯键,并释放出焦磷酸时,开始了RNA链的延伸.高能磷酸键断裂放出能量推动聚合反应不可逆进行.与模板链配对的NTP不断加入,新生RNA就不断延伸.
RNA链延伸到一定程度,σ因子从全酶脱落,由核心酶催化继续延伸.刚合成的RNA与模板DNA之间形成杂交双链,但这种双螺旋不稳定,核心酶移过一段后,杂交双螺旋解开,两条DNA单链重新缔合成双链,而新生RNA链游离出来.杂交双链一般长度在10－20个核苷酸.
3、转录的终止
当核心酶沿模板3´→5´方向移动到终止信号区域时,转录终止.提供终止信号的DNA序列称为终止子.
终止子在终止位点之前有一个二重对称序列(即回文序列),当这段序列被转录,RNA能形成特殊的二级结构,这种二级结构能被RNA pol或其辅助因子所识别,并终止转录过程.
RNA的转录后加工
由RNA聚合酶转录生成的RNA分子往往是不具有生物活性的分子量较大的前体RNA.前体RNA一般需经加工才能变成具有生物活性的RNA(即成熟RNA).不同RNA分子加工过程有所不同,常见的包括断裂、剪接、修饰等步骤.
DNA的复制与转录成RNA过程的不同点∶
① 在正常复制中,DNA链解开,两条链分别作为新互补链合成的模板；而转录则是不对称的,只有一条链作为模板.
② 复制时两条链保持分开,DNA-DNA子螺旋稳定；而转录时形成的DNA-RNA杂种双链不稳定,RNA链很快与DNA链分开移走.
③ DNA复制时,子代DNA分子大小与亲代相同；而转录时,在一个DNA分子上可以合成许多个RNA分子,它们都比通常的DNA模板小得多.

原料基本相同除了一个是u一个是t ;再有就是能量消耗机制都是耗atp的；具体到各种rna自己看细胞生物学吧，各种版本教材都有