转录的延伸
原核生物和真核生物中基因的转录
原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰摘要:原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰，是各种功能蛋白质生物合成的一系列程序。
本文通过介绍了原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰的机制、原理、过程，从而了解真核生物和原核生物的基因表达和功能蛋白质合成上的差异。
关键词: 原核生物真核生物基因转录翻译后修饰0引言：21世纪，基因水平上的研究受到人们广泛的关注。
原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰是基础研究，人们也只有在此基础不断扩散深入研究其它基因水平问题。
本文只简单介绍了一些关于基因转录、翻译和后修饰的一部分相关研究成果。
1 原核生物和真核生物中基因的转录：基因转录是在由RNA聚合酶和辅助因子组成的转录复合物的催化下，从双链DNA分子中拷贝生物信息生成一条RNA链的过程。
转录中，一个基因会被读取被复制为mRNA，就是说一特定的DNA片断作为模板，以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂的合成前体mRNA的过程。
转录产物主要有三类RNA，即信使RNA （mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转移RNA（tRNA）。
在基因转录过程中，RNA聚合酶起着非常重要的作用。
RNA聚合酶可以催化所有四种核苷- 5′-三磷酸（ATP、GTP、UTP和CTP）聚合成与模板DNA互补的RNA。
此反应需要Mg2+,反应中释放焦磷酸。
[1]该酶在转录的各个过程中发挥了不同的作用。
1．1 基因转录的启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸构成的三元起始复合物，转录便开始进行。
启动子是DNA分子上可与RNA聚合酶特异结合，而使转录开始的一段DNA序列而本身不被转录。
DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序，称P盒。
复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。
真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构，和在-30bp（即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处）附近也含有TATA结构，称TATA盒。
医学分子生物学名词解释-2
1.转录泡（三元复合物）：转录泡是由RNA聚合酶核心酶、DNA模板链以及转录形成的RNA新链三者结合形成的转录复合物。
在转录的延伸阶段，RNA聚合酶使DNA双螺旋解链，暴露出长度约为17bp的局部单链区，因外形酷似泡状结构故称之为转录泡2.3.密码子：mRNA上每 3 个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这 3 个核苷酸称为密码，也叫三联子密码4.摆动假说：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以"摆动"，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。
5.SD序列：位于原核生物起始密码子上游7~12个核苷酸处的保守区，该序列能与16SrRNA的3端互补，促使mRNA与核糖体的结合，与翻译的起始有关。
6.校正tRNA：校正tRNA通过改变反密码子区校正突变。
可分为无义突变的校正RNA和错义突变的校正RNA、移码突变的校正RNA。
7.无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子(UAG、UGA、UAA)，使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽的突变，叫做无义突变。
8.错义突变：错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化而使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。
9.移码突变：在正常地DNA分子中，碱基缺失或增加非3地倍数，造成这位置之后的一系列编码发生移位错误的改变，这种现象称移码突变。
10.可读框：可读框是指mRNA上从起始密码子到终止密码子的一段序列。
11.信号肽：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移（定位）的N-末端氨基酸序列（有时不一定在N端）。
12.分子伴侣：一类能帮助其他蛋白质进行正确组装、折叠、转运、介导错误折叠的蛋白质进行降解的蛋白。
当蛋白质折叠时，它们能保护蛋白质分子免受其它蛋白质的干扰。
很多分子伴侣属于热休克蛋白（例如HSP-60），它们在细胞受热时大量合成。
《原核生物基因表达调控》练习题及答案
《原核生物基因表达调控》练习题及答案一、名词解释1.基因表达调控答案：所有生物的信息，都是以基因的形式储存在细胞内的DNA（或RNA）分子中，随着个体的发育，DNA分子能有序地将其所承载的遗传信息，通过密码子-反密码子系统，转变成蛋白质或功能RNA分子，执行各种生理生物化学功能。
这个从DNA到蛋白质或功能RNA的过程被称之为基因表达，对这个过程的调节称之为基因表达调控。
2.组成性基因表达答案：是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必须的或必不可少的，一般只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，且较少受环境因素的影响及其他机制调节，也称为基本的基因表达。
3.管家基因答案：某些基因产物对生命全过程都是必须的获必不可少的。
这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中均表达，被称为管家基因。
4.诱导表达答案：是指在特定环境因素刺激下，基因被激活，从而使基因的表达产物增加。
5.阻遏表达答案：是指在特定环境因素刺激下，基因被抑制，从而使基因的表达产物减少。
6.反式作用因子答案：又称为分子间作用因子，指一些与基因表达调控有关的蛋白质因子。
它们由某一基因表达后通过与特异的顺式作用元件相互作用，反式激活另一基因的转录。
7.操纵子答案：是指原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。
8.SD序列答案：存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保守片段，它与16S rRNA 3’端反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。
根据首次识别其功能意义的科学家命名。
9.阻遏蛋白答案：是一类在转录水平对基因表达产生负控作用的蛋白质，在一定条件下与DNA结合，一般具有诱导和阻遏两种类型。
在诱导类型中，信号分子（诱导物）使阻遏蛋白从DNA释放下来；在阻遏类型中，信号分子使阻遏蛋白结合DNA，不管是哪一种情况，只要阻遏蛋白与DNA结合，基因的转录均将被抑制。
RNA的转录与翻译过程
RNA的转录与翻译过程DNA是生物体内存储遗传信息的分子，而RNA则承担着转录和翻译这些遗传信息的重要任务。
本文将详细介绍RNA的转录和翻译过程。
一、RNA的转录过程转录是指在DNA模板上合成RNA分子的过程。
它包括下列步骤：1.1 转录起始转录起始是由RNA聚合酶酶解开DNA双链，进而生成一段小片段的RNA，称为引导RNA（initiation RNA）。
引导RNA与RNA聚合酶形成复合物，识别并结合在特定的DNA序列上，即转录起始位点。
1.2 转录延伸转录起始完成后，RNA聚合酶开始向下游进行转录延伸。
同时，酶解链的DNA原模板被重新合成为另一条临时RNA链。
新合成的RNA链与DNA模板成反向互补，形成稳定的RNA-DNA双链结构。
1.3 转录终止在转录过程中，当RNA聚合酶遇到终止信号，转录过程将终止。
终止信号可以是一种特定的DNA序列，它指示着聚合酶与RNA链的脱离。
此时，合成的RNA链会被释放，并形成一个完整的RNA分子。
二、RNA的翻译过程翻译是指将RNA信息转译成蛋白质的过程，主要包括下列步骤：2.1 起始子的识别在RNA进入细胞质之前，需要经过剪切和修饰来生成成熟的mRNA（信使RNA）。
mRNA中包含一个起始子（start codon），翻译过程将在起始子的位置开始。
2.2 氨基酸的结合在翻译的开始，特定的tRNA（转运RNA）结合到起始子上的mRNA上。
tRNA上的氨基酸与mRNA上的三个碱基组成的密码子互补匹配。
这个过程需要依赖于蛋白质合成酶。
2.3 多肽链的延伸起始子与特定的tRNA结合后，翻译过程就开始了。
tRNA上的氨基酸被连起来形成一个多肽链，这一过程由蛋白质合成酶进行催化。
当一个tRNA离开mRNA后，另一个tRNA进来结合到mRNA上的下一个密码子上。
2.4 多肽链的终止翻译过程会持续到终止子（stop codon）的识别。
终止子不对应任何氨基酸，而是告诉翻译过程结束的信号。
转录 (transcription)
真核生物RNA聚合酶II的大亚基
最大亚基分子量约220－240kD，能被磷 酸化，依赖于启动子结合DNA模板，占酶 II分子量的40％，与E.coli的β’亚基具有 高度同源性。
次大亚基分子量140－150kD，不能被磷 酸化，可能与DNA模板、新生RNA链和 底物NTP结合，参与磷酸二酯键的形成， 功能上同于细菌RNA聚合酶的β亚基。
编码链 模板链
转录起始点
启动子 Pribnow盒子
AACTGT
ATATTA
TTGACA
35
TATAAT
10
+1
3’
DNA
5’
转录区
转录起点
5’
3’
RNA
与新生RNA链第一个核甘酸相对应DNA链上的碱基。
2、原核生物基因启动子的结构
一般长20-200bp，含最保守的两个区域：
(1) Pribnow框(-10区)：在转录开始位点上游
② 随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持 续解开，暴露出新的单链DNA模板，新 生RNA链的3’末端不断延伸，在解链区 形成RNA-DNA杂合物。
3.1.3 转录的终止
当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚 合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNADNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢 复成双链状态，而RNA聚合酶和RNA链 都被从模板上释放出来。
原 核 生 物 基 因 转 录 过 程
1、启动子的基本结构
启动子：是一段位于结构基因5’端上游区 的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之 与模板DNA准确结合，并具有转录起始的 特异性。
转录单元(unit)：是一段从启动子 (promoter)开始至终止子(terminator)结 束的DNA序列。
基因表达遗传信息的转译与翻译
基因表达遗传信息的转译与翻译基因是生命的基本单位，它承载着生物所有的遗传信息。
然而，这些遗传信息并不能直接被生物体所利用。
基因表达是指这些遗传信息被转录成RNA后续转译成蛋白质的过程，这一过程包括转录和翻译两个环节。
本文将探讨基因表达的转译与翻译过程。
一、基因的转录过程基因的转录是指DNA的一部分信息被转录成RNA分子的过程。
转录过程包括三个主要步骤：起始、延伸和终止。
1. 起始转录的起始需要一个起始位点，这个位点通常由转录因子识别和结合。
转录因子是一种特殊的蛋白质，它能够结合到某一具体的DNA序列上，并招募其他转录因子和RNA聚合酶。
一旦形成复合物，RNA聚合酶就会开始进行转录。
2. 延伸在转录延伸过程中，RNA聚合酶将合成RNA链，同时脱氧核苷酸三磷酸（dNTPs）会与RNA链的末端碱基（核苷酸）形成磷酸二酯键，从而延伸RNA链。
这个过程会一直进行，直到到达转录终止位点。
3. 终止终止是指转录的停止。
在DNA序列上存在特殊的终止位点，当RNA聚合酶到达这个位点时，转录过程会停止，并释放出合成的RNA 链。
二、基因的翻译过程基因的翻译是指转录生成的RNA分子被翻译成蛋白质的过程。
这一过程是通过蛋白质合成机器——核糖体来完成的。
1. 起始翻译的起始需要一个起始密码子，起始密码子通常为AUG（码子的一种）。
在翻译的起始过程中，起始密码子被核糖体识别，并与起始tRNA结合。
起始tRNA上携带着甲硫氨酸（methionine），它将成为翻译的第一个氨基酸。
2. 延伸在翻译延伸过程中，核糖体会接受新的tRNA，并将其上携带的氨基酸与前一个氨基酸形成肽键。
这个过程会一直进行，直到到达终止密码子。
3. 终止终止是指翻译的停止。
当核糖体到达终止密码子时，翻译过程会停止，并释放出合成的多肽链。
终止密码子不编码任何氨基酸，它只是一个信号，告诉核糖体停止翻译。
三、转译与翻译的调控转译和翻译过程都受到调控。
在转录过程中，转录因子的结合与特定的启动子序列有关，通过信号通路的激活和调节，转录因子的结合能够被增强或抑制。
转录的三个步骤
转录的三个步骤转录是生物学中一个重要的过程，它是DNA信息传递到RNA的过程。
转录过程包括三个主要步骤：启动、延伸和终止。
第一步：启动转录的启动是指RNA聚合酶与DNA的结合。
在这一步骤中，RNA聚合酶会结合到DNA的启动子区域上。
启动子是一段DNA序列，位于基因的上游区域，它能够吸引RNA聚合酶的结合。
一旦RNA聚合酶与启动子结合，转录就会开始。
在启动过程中，还会有一些辅助因子参与其中，它们能够帮助RNA 聚合酶正确地结合到启动子上。
其中，转录因子是一类重要的辅助因子，它们能够与启动子上的特定序列结合，从而招募RNA聚合酶。
第二步：延伸转录的延伸是指RNA聚合酶在DNA模板上沿着碱基序列逐步合成RNA链。
在这个过程中，RNA聚合酶会解开DNA的双螺旋结构，并以DNA为模板合成RNA链。
RNA链的合成是通过RNA聚合酶将适应的核苷酸链连接在一起实现的。
在延伸过程中，RNA链的合成方向与DNA模板链的方向相反，这是因为RNA链是以DNA模板的互补序列进行合成的。
例如，如果DNA 模板上的碱基序列为A-T-G-C，那么合成的RNA链上的碱基序列就会是U-A-C-G。
第三步：终止转录的终止是指RNA聚合酶在到达基因的终止子区域时停止合成RNA链。
终止子是一段DNA序列，位于基因的下游区域，它能够诱导RNA聚合酶停止合成RNA链并释放出来。
在终止过程中，终止子上的特定序列会导致RNA聚合酶产生结构变化，从而使其停止合成RNA链。
此时，已经合成的RNA链会与DNA 模板解离，完成转录过程。
转录是生物体中基因表达的重要过程之一。
它通过启动、延伸和终止三个步骤，将DNA的信息转录成RNA。
转录过程的顺利进行对于生物体的正常功能发挥具有重要的意义。
同时，转录过程也是基因调控的关键环节，通过调控转录的启动、延伸和终止，生物体可以对基因表达进行精确的控制和调节。
2转录的延伸、终止以及RNA的加工
真核生物mRNA结构特征
(1) 许多是以单顺反子形式存在； (2) 真核生物mRNA的5′端存在“帽子”结构 转录始于核苷三磷酸（经常是A或G）。 初始序列： 5′pppA/GpNpNpNp… 加工后序列：5′GpppA/GpNpNpNpNp…
5′ Gppp+pppApNpNp …
5′GpppApNpNp…+PP+P
第二节 转录的延伸、终止 及RNA加工
一、转录的延伸
RNA链延伸的基本过程 RNA链延伸的暂停 RNA链延伸的再次启动
RNA链延伸的 基本过程 核苷酸加
RNA polymerase changes size at initiation
到RNA链的
3′-OH上，
RNA链延长。
RNA链的延长，不是以恒定速度进行的
λ 噬菌体 抗终止蛋白N：与DNA茎环区结合；NusA： 与聚合酶及N结合；NusB、S10和其它蛋白 改变聚合酶构象，使其对前面的终止信号不 敏感。
启动区 抗终止位点
转录终止信号
Antitermination extends the transcription unit
抗终止蛋白作用在RNA聚合酶上，使之越 过特定终止子而通读
Rho has an N-terminal RNA-binding domain and a C-terminal ATPase domain. A hexamer in the form of a gapped ring binds RNA along the exterior of the N-terminal domains.
RNA polymerase can recover from pausing
二、原核生物转录的终止
简述转录的基本过程。
简述转录的基本过程。
转录是生物体中基因表达的重要过程之一，它是将DNA模板上的基因信息转化为RNA的过程。
转录的基本过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
一、启动阶段转录的启动是由转录因子与DNA上的启动子结合而开始的。
启动子是一段特殊的DNA序列，位于基因的上游区域，它能够吸引转录因子的结合。
在真核生物中，转录因子包括RNA聚合酶II及其辅助因子，它们共同组成转录起始复合物。
当转录因子与启动子结合后，RNA聚合酶II会结合到合适的位置，准备开始转录。
二、延伸阶段转录的延伸阶段是RNA链逐渐延伸的过程。
在转录起始复合物形成后，RNA聚合酶II开始解旋DNA的双链结构，并将一个与DNA模板链互补的RNA链合成出来。
在RNA链合成的过程中，RNA聚合酶II会依次将A、U、G、C四种核苷酸加入到新合成的RNA链上，与DNA模板链上的T、A、C、G相对应。
这个过程中，RNA链会与DNA模板链形成氢键连接，以稳定RNA链的合成。
三、终止阶段转录的终止阶段是RNA链合成结束的过程。
一般来说，转录过程会在终止信号的作用下结束。
终止信号是一段特殊的DNA序列，它能够识别RNA聚合酶II，并使其停止合成RNA链。
在真核生物中，终止信号通常由两个序列组成：一个是AAUAAA序列，它位于RNA 链的3'端；另一个是一段富含腺嘌呤（A）序列的区域。
当RNA聚合酶II合成到终止信号时，转录过程就会停止，RNA链会与DNA 模板链解离。
总结起来，转录的基本过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
在启动阶段，转录因子与DNA上的启动子结合，形成转录起始复合物；在延伸阶段，RNA聚合酶II解旋DNA的双链结构，合成RNA链；在终止阶段，转录过程在终止信号的作用下结束，RNA链与DNA 模板链解离。
转录是基因表达的重要过程，它在生物体内起着至关重要的作用。
通过转录，基因的信息能够转化为RNA，为蛋白质的合成提供了基础。
第六章 RNA的生物合成
RNA聚合酶I起始转录需要两种辅助因子，上游结合因子（ upstream binding factor，UBF）和选择因子（ selectivity factor 1, SL1）。
SL1至少由4个亚基组成，其中一个亚基是TBP（TATA binding protein），其他三个亚基叫做TBP相关因子（TBPassociated protein, TAF）。Pol I通过其伴随因子Rrn3与 SL1相互作用形成前起始复合物（preinitiation comlex）。 此时，启动子即转换到“开启(open) ”状态，转录起始。
在第二种称为水解编辑（hydrolytic editing）的校对机制 中，聚合酶倒退一个或更多个核苷酸，并切断RNA产物，去 除含有错误碱基的核苷酸序列。水解编辑是由Gre因子激发 的。Gre因子不但能够增强RNA聚合酶的水解编辑功能，还 能够作为延伸因子（elongation factor）使RNA聚合酶进 行高效的延伸反应。
第六章 RNA的生物合成
转录是以DNA为模板酶促合成RNA的过程，是基因表达全过程 的第一步，并最终导致由基因编码的蛋白质的合成。转录在化 学和酶学上与DNA的复制非常相似，二者都是通过酶的作用合 成一条与模板DNA互补的核苷酸链。需要双链DNA模板。
需要4种前体核糖核苷酸。 聚合酶是沿5’→3’方向延伸RNA链的。 RNA合成不需要引物。
在－35位置附近的上游区也有一段保守的6聚体序列，其 共有序列是TTGACA。－35序列被认为是RNA聚合酶最 初识别的序列，它在高效启动子中是非常保守的。该6聚 体的前三个碱基最保守。－35框和－10框之间的序列并 不重要，但它们之间的距离非常重要。实验表明，两个 序列之间为17 bp时转录效率最高。在90％的启动子中 这段距离有16～18 bp。
转录的延伸、终止以及RNA的加工
不依赖ρ因子的终止
终止需要的DNA序 列位于终止位点序列 之前；
RNA发夹结构的形成
可能是必要的。
依赖ρ因子的终止
①ρ因子的基本结构
ρ因子是大肠杆菌的一种蛋白质，只在 RNA合成终止阶段发挥作用，是一种NTP酶， 具有RNA-DNA 解旋酶活性。分子量2×105 ， 六聚体蛋白。
作为RNA聚合酶的辅助因子行使功能。大 肠杆菌中的依赖ρ因子的终止子占所有终 止子的一半左右。
RNA polymerase can recover from pausing
二、原核生物转录的终止
1、转录终止概述
• 终止时,核苷酸不再添加到延伸的RNA链上，开放三元复合物解体。 • 终止可能既需识别终止序列，也需RNA产物的发夹结构。
2、大肠杆菌的两类终止子
终止子（terminator）
不依赖ρ因子的终止（Rho-independent）
Pre-18S Pre-5.8S
Pre-28S
(三)前体mRNA转录后的加工
mRNA前体分子的加工主要是真核mRNA，原核的mRNA一般不经过加工。
1.真核mRNA前体的加工
核内不均一RNA（heterogenous nuclear RNA, hnRNA）平均分子长度 为8-10 kb (2 Kb-14 kb)左右。hnRNA是mRNA的前体，比mRNA的平均 长度（1.8-2 kb）要大4倍多。
➢真核生物mRNA结构特征
(1) 许多是以单顺反子形式存在； (2) 真核生物mRNA的5′端存在“帽子”结构
转录始于核苷三磷酸（经常是A或G）。 初始序列： 5′pppA/GpNpNpNp… 加工后序列：5′GpppA/GpNpNpNpNp…
5′ Gppp+pppApNpNp … 5′GpppApNpNp…+PP+P
名词解释转录延伸
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转录的名词解释
转录的名词解释转录是生物学中一个重要的概念，通常用于描述和解释基因表达的过程。
它指的是从DNA模板合成RNA的过程，其中DNA的信息被转录成RNA分子。
这个过程发生在细胞中的细胞核中，并由转录酶酶催化。
DNA含有生物体遗传信息的全套指令，这些指令通过DNA的核苷酸序列进行编码。
然而，DNA不能直接参与蛋白质的合成，而蛋白质是构成生物体的基本组成部分。
因此，在转录的帮助下，DNA的信息被转录成RNA，随后，这些RNA 分子通过翻译机制转化为蛋白质。
转录过程的主导者是转录酶，它是一种特殊的酶，具有识别DNA序列的能力并能够在特定位置开始和结束转录过程。
转录酶结合到DNA模板上的特定位置，称为启动子区域。
启动子包含了非常重要的调节元件，能够调控基因的转录水平。
通过与启动子的结合，转录酶可以识别出哪些DNA部分需要被转录成RNA。
在转录酶和DNA启动子结合后，转录过程分为三个主要阶段：起始、延伸和终止。
起始阶段是指转录酶和其他辅助蛋白的结合，并形成一个转录复合体。
这个复合体在启动子区域上滑动，找到适合开始转录的位置。
一旦找到适当的位置，转录酶就会在这个位置上切开DNA的磷酸二酯键，释放一个开放的DNA链。
在延伸阶段，转录酶开始合成RNA链。
它依次识别DNA的核苷酸序列，并在RNA链上合成互补的核苷酸。
这个过程是从3'端到5'端进行的，与DNA链的阅读方向相反。
根据碱基配对规则，腺嘌呤（A）与尿嘧啶（U），胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G）与胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）配对。
这样，转录过程在RNA链上生成了互补的序列，与DNA模板链的序列相对应。
最后，转录过程会在特定的终止序列处终止。
终止序列一般含有特定的结构，例如“AATAAA”或“TTTTTT”。
一旦转录酶识别到这样的结构，它就会停止合成RNA链，并释放已经合成的RNA分子。
转录的产物是RNA分子，根据不同的功能和位置的不同，RNA分子可以分为三类：信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。
体外转录的原理
体外转录的原理主要基于RNA聚合酶和转录模板的相互作用。
T7RNA聚合酶是一种依赖于DNA模板的RNA聚合酶，可以高度特异性地识别保守的启动子序列。
在转录过程中，T7RNA聚合酶会与含有T7启动子的DNA模板结合，并利用NTPs（核苷酸三磷酸）合成RNA。
转录过程可以分为两个阶段。
在转录初始阶段，T7RNA聚合酶会结合到T7启动子上，并形成起始复合物。
然后，聚合酶会沿着DNA模板向下游移动，并在移动过程中逐个添加NTPs到RNA链的3'端，形成RNA转录本。
在转录延伸阶段，聚合酶会继续沿着DNA模板移动，并继续合成RNA分子。
T7RNA聚合酶的活性可以通过调节温度、pH和离子强度等参数来控制，这使得研究人员能够在体外条件下精确地控制转录过程。
通过改变反应条件，研究人员可以改变RNA分子的长度、结构和性质，从而实现对转录产物的精确控制。
总之，体外转录的原理是基于T7RNA聚合酶与转录模板之间的相互作用，通过控制反应条件可以精确地控制转录过程和产物性质。
这种技术广泛应用于基因表达研究、基因治疗、蛋白质工程和合成生物学等领域。
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叶绿体RNA聚合酶：结构比较大，与细菌RNA聚合酶 相似，由多个亚基组成。
二、延伸中碱基的加入方式
三、延伸中RNA聚合酶的变化
起始阶段，RNA聚合酶以全酶的形式出 现，覆盖DNA75-80bp的序列；
从转录起始到转录延伸：核心酶覆盖约 60bp的DNA序列；
转录延伸：RNA链加入到15-20个碱基后， 核心酶覆盖约30-40bp的DNA序列
分子量（kD)
30 33 30,74 34,37 62,89
功能
与TATA盒结合 介导RNA聚合酶Ⅱ的结合 解旋酶 ATP酶 解旋酶
TFⅡ-A
TFⅡ-I
12,19,35
120
稳定TFⅡ-D的结合
促进TFⅡ-D的结合
（三）其他RNA聚合酶
T3和T7噬菌体RNA聚合酶：仅有一条多肽链组成， 相对分子质量小于1×105。 线粒体RNA聚合酶：仅有一条多肽链组成，相对分 子质量小于7×104，与T7噬菌体RNA聚合酶有同源性。
转录的延伸：
RNA转录开始到编码9个核苷酸序列，转 录起始结束。随后RNA聚合酶释放σ 因子 离开启动子，核心酶沿着模板DNA移动并 使新生RNA链以 5′→ 3′方向不断伸长 的过程。
转录泡（transcription bubble）
（二）真核生物RNA聚合酶
对α-鹅膏 蕈的敏感 性
酶
位置
转录产物
相对活性
RNA聚合酶Ⅰ
核仁
28s,18s,5.8s rRNAs
50～70%
不敏感
RNA聚合酶Ⅱຫໍສະໝຸດ 核质 hnRNA,mRNA,某些SnRNAs
20～40%
高度敏感
RNA聚合酶Ⅲ
核质
tRNA,5SrRNA,某些 SnRNAs
～10%
存在物种 特异性
转录的延伸
演讲人：李小水
一 二
三
RNA聚合酶
延伸中碱基的加入方式
延伸中RNA聚合酶的的变化
一、RNA聚合酶
（一）原核生物RNA聚合酶
β 亚基和β ’亚基组成了聚合酶的 催化中心，它们在序列上与真核生 物RNA聚合酶的两个大亚基同源。 β 亚基能与模板DNA、新生RNA链及 核苷酸底物相结合。 α 亚基可能与核心酶的组装及启动 子的识别有关，并参与RNA聚合酶 和部分调节因子的相互作用。 σ 因子的作用是负责模板链的选择 与转录的起始，它是酶的别构效应 物，使酶专一性识别启动子。
注意：
在真核细胞中，RNA聚合酶通常不能单 独发挥转录作用，而需要与其他转录因子 共同协作，有些辅助功能的转录因子就是 解旋酶。 以反式作用影响转录的因子可统称为转 录因子(transcription factors, TF)
RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子
转录因子
TBP TFⅡ-B TFⅡ-F TFⅡ-E TFⅡ-H