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1、临床一班 熊健宇,原核生物与真核生物转录起始调控的差异,（一）什么是基因转录？,遗传信息从基因转移到RNA的过程。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体，并以基因序列为遗传信息模板，催化合成序列互补的RNA，包括转录起始、延伸、终止等过程。,1. 对一个基因组（genome)，转录只发生在一部分基因。2. RNA的合成方向是: 5 33. RNA合成的起始不需要引物4. RNA合成遵循严格的碱基互补配对原则5. 新合成的RNA5端具有三磷酸结构，第一个常为嘌呤核苷酸,（二）转录的基本特征General Features of Transcription,7.不对称转录: DNA双链中仅一股
2、链可作为模板而转录，另一条链不转录；模板链并非永远在同一单链上。,6.以NTP为底物;,（三）与转录有关的DNA结构 DNA Structures Related to Transcription,1.转录单位与转录子 （Transcription unit and transcript）2.启动子(Promoter)3.转录终止信号 (Termination signals of transcription)4.转录因子（Transcription factors）5.增强子(Enhancer),* 转录单位：DNA链上从启动子直到终止点之间的DNA序列称为一个转录单位。* 操纵子(oper
3、on):原核生物一个转录单位， 称为操纵子 ，由若干个结构基因及其上游的调控序列所组成。* 转录子：由2个或2个以上紧密连锁，并共同转录形成一种mRNA分子的结构基因组成的复合单位。,1. 转录单位与转录子,定义： DNA分子上可与RNA聚合酶特异结 合，而使转录开始的一段DNA序 列。本身不被转录。,2.启动子（Promoter）,3. 转录因子（Transcription Factors，TF）,主要参与转录的起始,4.增强子(Enhancer),定义： 是指能使和它连锁的基因转录频 率明显增加的DNA序列。真核基因高效表达的一种远端调控 元件，一般跨度为100-200bp，具有 特征性的
4、核苷酸序列组成。,5. 转录终止信号 Termination Signals of Transcription,原核生物（大肠杆菌）: 1. 依赖因子的终止子（ Rho-dependent terminators ）2. 内在的终止子(intrinsic terminators，即不依赖因子的终止信号） 真核：poly(A)加尾信号AATAAA,（四）基因转录的过程,一、转录模板,二、DNA指导的RNA聚合酶,三、模板与酶的辨认结合,四、基因转录的过程,5,3,5,3,2. 方框内的DNA区段为结构基因,1. 箭头示转录产物及转录方向,一、转录模板,5G C A G T A C A T G T
5、 C33C G T C A T G T A C A G5,5G C A G U A C A U G U C3,mRNA,N Ala . Val . His . Val C,多肽链,转录,翻译,编码链,模板链,二、RNA聚合酶（RNA pol）,（一).原核生物的RNA聚合酶（E.Coli）,全 酶,核心酶,亚基,2,holoenzyme,core enzyme,Mw：480KDa五个亚基,（二）真核生物的RNA聚合酶,表5-2 真核生物RNA pol的种类与功能,种类 转录产物 对鹅膏蕈碱的敏感性,RNA pol,RNA pol,RNA pol ,45S是5.8S 、 18S和28S rRNA
6、的前体,hnRNA是mRNA的前体,45S rRNA 耐受,hnRNA和snRNA 极敏感,tRNA和5S-rRNA 中度敏感,P,S1,S2,S3,启动子,O,Promoter,调控序列,结构基因,操纵子（operon）,结合RNA聚合酶,表达功能蛋白,?,I,三、模板与酶的辨认结合,操纵子（operon）:原核生物的转录单位,RNA聚合酶 保护区,结构基因,终止点,10,-10,TTGACA,TATAAT,转录开始,翻译开始,Purine,-35,（Pribnow box）,辨认结合区,转录起始区,RNA pol,能否才能知道RNA pol 的结合部位的DNA序列？,四、转录过程,2. D
7、NA双链解开,1. RNA聚合酶全酶(2)与模板结合,3. 在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物,RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3,转录起始复合物:,5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi,（一）转录起始过程：,原核生物的转录过程,（二）转录延长,1. 亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；,2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。,(NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi,1.依赖Rho ()因子的转录终止2.非依赖Rho因子的转录
8、终止,（三）转录终止,指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。,分类,（一）原核生物的转录终止,因子 (Pr),1. 识别结合富含C的RNA链,功能:,2. ATPase活性,3. 解螺旋酶(helicase)活性,真核生物的转录过程,（一）转录起始,真核生物的转录起始上游区段比原核生物多样化，转录起始时，RNA-pol不直接结合模板，其起始过程比原核生物复杂。,转录起始点上游多数有共同的5-TATA序列，称为Hogness盒或TATA盒。,不同物种、不同细胞、不同的基因，可以有不同的上游DNA序列，但都可统称为顺式作用元件(cis-acting
9、element)。,真正转录终止点,修饰点,外显子,内含子,翻译起始,转录起始,TATA盒(Hogness box),CAAT盒,GC盒,增强子,切离加尾,顺式作用元件,翻译终止,OCT-1：ATTTGCAT八聚体,增强子：远离受影响的基因而调控转录的DNA序列称之。,OCT-1,转录起始前的上游区段,（二）转录延长,真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。,RNA-pol前移处处都遇上核小体。,转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。,（三）真核生物的转录终止,AATAAA GTGTGT,3processing （核酸内切酶）,AAUAAAPoly(A),Nuclease,Helicase,hnRNA,转录终止修饰点,（五）原核生物与真核生物转录的区别,原核 真核,转录与翻译 几乎同时进行 转录在胞核；翻译在胞浆,RNA聚合酶 1 种 I，II， III,起始点识别 -35区，-10区 TATA盒等顺式作用元件,转录终止 依赖或不依赖于因子 AATAAA修饰点,转录产物 多顺反子 单顺反子,转录后修饰 无或很少 复杂,（六）某些常用的转录抑制剂,谢谢！,
