DNA转录总结

RNA聚合酶I：大的核糖体RNA前体基因

i.RNA聚合酶II

ii.RNA聚合酶III：tRNA基因，snRNA基因，5s rRNA基因

iii.真核细胞三种RNA聚合酶

a.细菌仅一种RNA聚合酶

b.基本概念

1.RNA聚合酶中的Segma因子负责模板链的选择和转录的起始。在此阶段，启动子活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确结合。启动子的结构决定于RNA聚合酶的

亲和力，从而影响基因表达的水平。除启动子外，增强子对基因的转录也有明显

的作用。

1)原核：

i.不能直接识别启动子区，需要转录调控因子的结合

1)真核:

ii.模板识别

a.RNA 链上的第一个核苷酸键生成，不需要引物

i.通过启动子：转录形成后，直到形成9个核苷酸短链的阶段，RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的RNA链与模板DNA结合不够牢固，容易脱落；离开启动子后，转录进入正常的延申阶段

ii.转录起始

b.RNA 聚合酶释放segama 因子离开启动子后，核心酶沿着模板DNA 移动使新生的RNA 链不断延长

i.转录的延申：

c.依赖于p 因子的终止，其为六聚体蛋白，水解各种核苷三磷酸，使得新生RNA 链从三元复合物中解离出来，从而终止转录

i.不依赖于p 因子的终止：模板上存在终止转录信号-终止子，每个基因或操纵子都要一个启动子和一个终止子，终止位点上游一般存在富含GC的二重对称区，该段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构，使得RNA聚合酶暂停破坏RNA-DNA 杂合双链5'端正常结构，从而使得RNA从三元复合物中解离出来。

ii.转录的终止

d.在-25~-35区含有TATA序列，在-70~-80区含有CCAAT序列，在-80~-110含有GCCACACCC序列。

i.TATA 盒使转录精确起始；CAAT 和GC 区主要控制转录起始频率

ii.真核启动子：

e.转录的基本过程

2.DNA 转录

2019年6月18日21:17

-10序列：TATAAT是RNA聚合酶牢固的结合位点

1)-35序列：TTGACA是RNA酶的识别区域。

2)位于转录起始位点5'端上游区大约100~200bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活

化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。

i.一般认为-10序列和-35序列间的距离对RNA聚合酶的定位是重要的

ii.原核启动子：

f.针对启动转录的效率来说

i.对原核生物来说，启动子的强弱与-10 -35的序列有关，-10区序列越接近于TATAAT

启动效率越高

ii.一般强启动子启动转录的效率高，蛋白表达量高

iii.强弱启动子

g.RNA聚合酶

3.RNA种类

4.机制：鸟嘌呤先加在mRNA 上，再甲基化；在RNA 合成至30个时候就开始加；RNA 聚合酶

II 在30个核苷酸长度时暂停，募集加帽所需要的蛋白质

1)作用：使得mRNA 更稳定；增加蛋白质合成的效率；帽子结构对mRNA 前体的剪接

是必需的。

2)5'加帽

i.机制：在mRNA 前体3'末端11~30核苷酸处有一段AAUAAA保守序列。由一种特异

的核苷酸内切酶催化切除多余的核苷酸，随后在多聚A聚合酶催化下，发生聚合反

应形成3'末端多聚A尾巴

1)作用：有利于mRNA 通过核孔；参与稳定mRNA ；增强翻译效率

2)3'加尾

ii.有利于物种的进化选择

a)调控基因的表达，可能为酶编码

b)内含子可能的功能：

1)选择剪切

2)剪切

iii.mRNA

a.tRNA

b.rRNA

c.RNA转录后加工

5.二、解答题

1.简述真核与原核基因转录方面存在的差异。

原核生物

真核生物只有一种RNA聚合酶有3种以上的RNA聚合酶，合成不同类型的、在

细胞核内有不同定位的RNA

初级转录产物大多是编码序列，与蛋白质的氨基酸

序列呈线性关系初级转录产物很大，有内含子序列，成熟的mRNA只占初级转录产物的一小部分

初级转录产物几乎不需要剪接加工，直接作为成熟的mRNA进一步行使翻译模板的功能转录产物需要经过剪接、修饰等转录后加工成熟过程才内成为成熟mRNA

转录和翻译发生在同一细胞空间里，并且几乎同步

进行mRNA的合成和蛋白质的合成发生在不同的空间

和时间范畴

2.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及到的主要蛋白质和核酸结构及其具体的作用。

答：原核生物转录起始涉及的蛋白是：

1)RNA聚合酶全酶（包括核心酶α2ββ`及起始因子σ），σ因子可增强核心酶与启动子结合的特异性，负责RNA合成的正确起始，核心酶负责RNA链的延伸；

2)DNA促螺旋酶，负责负超螺旋的形成，能增进基因的转录；

3)DNA启动子的-35序列和-10序列,RNA聚合酶沿着DNA链滑动，寻找启动子-35序列和-10序列。原核生物转录终止所需的蛋白质和核酸结构：

1)依赖ρ因子的转录终止；需要ρ蛋白来帮助RNA聚合酶转录终止，ρ是一个六聚体蛋白，在有单链RNA存在时可水解ATP, ρ沿新生RNA链向转录复合物移动，能使RNA聚合酶在ρ依赖性终止子处终止转录，有时，ρ依赖性终止子有发夹结构但缺少之后的一串U残基。

2)不依赖ρ因子的转录终止：只需要RNA聚合酶这种蛋白质，但需要能够形成RNA发夹结构的终止信号，其中RNA转录物是自身互补的，通常茎部结构富含GC,利于碱基配对的稳定性，RNA的发夹后面通常跟有一串4个或更多的U残基。聚合酶在合成发夹RNA后就立刻停下来，其后的一串U残基与反义DNA链的相应的A残基配对作用弱，利于RNA与模板DNA链的解离。

4.简要说明真核生物mRNA的结构特点。

真核生物mRNA有5’端帽子结构（m7G）和3’端的Poly(A)尾巴

真核细胞的前mRNA有许多内含子(会被加工剪接为成熟的mRNA翻译)

单顺反子：一条mRNA模板只含有一个翻译起始点和一个终止点，编码一个基因片段

多顺反子：一条mRNA模板含有多个翻译起始点，多个终止点，编码多个基因

真核细胞的mRNA多是单顺反子，即一条mRNA编码一条多肽

5.简述RNA的种类及其生物学作用。

（1）信使RNA（mRNA）与核不均一RNA（hnRNA）

信使RNA是一种能转录DNA分子上遗传信息的中间物质，其核苷酸序列决定着合成蛋白质的氨基酸序列。在真核生物中，最初转录生成的RNA称为核不均一RNA（hnRNA），hnRNA是mRNA的未成熟前体。

（2）转运RNA（tRNA）

tRNA是蛋白质合成中的接合器分子。原核生物tRNA分子有100多种，真核40多种，均可携带一种