第十四章RNA的合成
（一）教学要求
在知识传授方面，通过本章节的学习，使学生掌握转录、不对称转录、模板链、编码链的概念，原核生物RNA聚合酶全酶，核心酶的组成和作用，掌握真核生物RNA聚合酶的主要类型和产物；掌握原核转录起始，真核基因的断裂基因、内含子、外显子的概念，mRNA、tRNA转录后的加工方式；掌握复制与转录的异同。熟悉RNA聚合酶与模板辨认结合、真核转录因子、转录前起始复合物、延长及原核两类转录的终止过程；熟悉内含子剪接机制，rRNA的加工过程。了解核酶结构和作用特点。
在能力培养方面，让学生初步了解根据转录和翻译过程特点设计药物的原理；自主学习能力的培养。
在核心素养方面，在学习转录的知识中，对学生进行实事求是，尊重科学，依靠科学的教育。形成从现象到本质，简单到复杂，感性到理性的认识方法。通过知识和拓展阅读培养学生对知识的批判和求真意识。
（二）知识点提示
细胞中的RNA是以DNA为模板合成的。这种由DNA向RNA传递信息的过程，称为转录。RNA的转录需要多种成分参与，包括DNA模板，四种三磷酸核糖核苷（NTP），RNA聚合酶及某些蛋白质因子等，总称为转录体系。
RNA合成需要DNA做为模板，根据碱基配对规律，按照DNA模板中脱氧核苷酸的排列顺序，合成相应核苷酸顺序的RNA分子，即模板DNA分子中的A、G、C、T分别对应合成RNA分子中的U、C、G、A。由此，模板DNA的结构决定着转录RNA的结构，从而将遗传信息传递给RNA（mRNA）。
细胞内DNA的双链中只有一条链可以作为模板转录合成RNA，此链称为模板链。转录本RNA的核苷酸序列与DNA模板链序列互补。DNA的另一条链无转录功能，称为编码链。因此，与DNA复制不同，转录是不对称的（即只有一条链转录，而不是象复制中两条链均可以用做模板），这是转录的重要特点。需要指出的是，在一个包含多个基因的双链DNA分子中，各个基因的模板链并不是全在同一条链上，在某个基因节段以某一条链为模板转录，而在另一个基因节段则以另一条链为模板。
转录是在DNA模板上的特定部位开始的。转录起始点之前有一段核苷酸序列组成的启动子，是RNA聚合酶的识别和结合部位。启动子在转录的调控中起着重要作用。在DNA模板上，从起始点顺转录方向的区域称为“下游”，从起始点开始与转录方向相反的区域称为“上游”。在转录的DNA模板上，除了启动子外，还有停止转录作用的部位，称为终止信号。能转录出mRNA，然后指导蛋白质合成的基因，称为结构基因。可见，转录过程是在模板的一定范围内进行的，称为转录单位。
DNA指导的RNA聚合酶是转录过程中最重要的酶，它催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，合成RNA链。已知大肠杆菌的RNA聚合酶由五个亚基组成，全酶去除σ亚基后，称为核心酶（ααββ'）。σ因子的作用是辨认DNA模板上转录的启动子，协助转录的起始。核心酶的作用是延长RNA链。某些药物如利福霉素或利福平能特异抑制细菌的RNA聚合酶，从而发挥药理作用。真核细胞中有三种RNA聚合酶。它们分别催化不同类型RNA的合成。
转录过程大体分为三个阶段，即起始、RNA链的延长和终止。与DNA复制不同的是：转录不需要引物；碱基配对的规律是U代替T。转录时RNA链的合成也有方向性，即从5'→3'端进行，这一点与复制类似。
值得注意的是，转录生成的是RNA初级产物，即RNA的前体。真核细胞转录的前体RNA均要经过一系列酶的作用，进行修饰加工，才能成为具有生物功能的成熟RNA，这个过程称为转录后加工。mRNA的加工具有特别重要的意义，主要包括：⑴剪接：真核生物的结构基因，由若干编码序列和非编码序列相间排列而成，转录编码蛋白质的序列称为外显子，转录非编码蛋白质的序列称为内含子。转录后的hnRNA需经过剪接、去除内含子部分，再将外显子部分连接起来。该过程有多种酶和其他活性物质参与（如snRNA,UsnRNP）。⑵5'端加“帽”：真核细胞成熟的mRNA5'末端均有一个m7GpppNmp结构，称为“帽”。⑶3'末端加尾：mRNA前体分子3'末端在多聚A聚合酶的催化下，由ATP聚合形成多聚A尾。⑷化学修饰：mRNA中有少量稀有碱基是经转录后化学修饰形成的（如碱基被甲基化）。⑸RNA编辑：某些mRNA转录后还需插入、删除和取代某些核苷酸残基，才具有翻译功能，并改变了原有DNA模板上的遗传信息。虽然mRNA,tRNA ，rRNA的具体加工过程不同，但不外乎是链的剪切、拼接、末端添加核苷酸和碱基修饰等几种基本方式。
（三）教学内容
第一节 原核生物转录的模板和酶 转录模板（不对称转录、模板链、编码链），RNA聚合酶的组成及功能，RNA聚合酶与模板的辨认结合机制。
第二节 原核生物的转录过程 原核生物的转录过程中RNA聚合酶不同亚基的具体作用及机制。
第三节 真核生物RNA的合成 真核生物RNA聚合酶的种类及功能，真核生物的具体转录过程及与原核生物转录过程的比较。
第四节 真核生物前体RNA的加工和降解 真核生物新生mRNA的剪接、修饰过程和机制，rRNA的转录后加工过程和机制；tRNA的转录后加工过程和机制；核酶和小RNA干扰现象；真核RNA在细胞内的降解有多种途径。
（四）思考题
1. 何谓不对称转录
2. 简述转录的过程
3. 转录后加工修饰的过程包括哪些?
4. 简述掌握复制与转录的异同。