真核生物的RNA聚合酶及其启动子Chapter_10_lecture

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真核生物的启动子

真核生物的启动子

真核生物的启动子由于真核生物中有三种不同的RNA聚合酶,因此也有三种不同的启动子,其中以启动子Ⅱ最为复杂,它和原核的启动子有很多不同:(1)有多种元件:TATA 框,GC框,CATT框,OCT等;(2)结构不恒定。

有的有多种框盒如组蛋白H2B;有的只有TATA框和GC框,如SV40早期转录蛋白,(3)它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同,(4)有的有远距离的调控元件存在,如增强子;(5)这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用;(6)不直接和RNA pol 结合。

转录时先和其它转录激活因子相结合,再和聚合酶结合。

(一)Ⅱ类基因的启动子和调控区Ⅱ类基因的启动子由核心元件和上游元件组成。

核心元件包括TATA框和转录起始位点附近的启始子(initiator,Inr)。

在起始点一般没有同源序列,但mRNA的第一个碱基倾向A,另一侧翼由Py 组成(在原核启动子的CAT起始序列也有这种情况),称为起始子(initiator),一般由PY2CAPY5构成,位于-3~+5,可能提供RNA pol Ⅱ识别。

无论TATA是否存在,Inr对于启动子的强度和起始位点的选择都是十分重要的。

现已分离纯化了与Inr特异结合的蛋白质因子。

1.核心元件TATA框合又称Hogness框,Goldberg-Hogness框,俚语称为金砖(Goldbrick),其一致序列是:T85A97T93A85A63A83A50,常在起始位点的上游-25左右,相当于原核的-10序列。

但-10是不可缺少的,而真核启动中也有的缺乏TATA 框。

其作用是:(1) 选择正确的转录起始位点,保证精确起始,故也称为选择子(selector),当有的基因缺少TATA框时,可能由Inr来替代它的这一作用,如鼠的脱氨核苷转移酶(Tdt)基因就没有TATA框,但有17bp的Inr;(2) 影响转录的速率。

TATA框的8bp的保守序列一般都是由A.T对组成,少数情况在其中的两个位点上由G.C对取代了A.T,可见它是较容易打开。

真核RNA聚合酶及其启动子

真核RNA聚合酶及其启动子
9
表位标签法
• 表位标签法(epitope tagging):利用遗 传学方法将一小段氨基酸残基(表位标签) 融合到目的蛋白上,由此可使目的蛋白通 过抗体识别表位标签而进行免疫沉淀并纯 化蛋白
• 沉淀与纯化的蛋白质(或蛋白复合体)可 通过SDS-PAGE进行分离分析
10-10
酵母RNA pol II的亚基
WT转录起始位点
箭头长度表示缺失片段长度
SV40早期启动子缺失突变效应
10-17
近端启动子元件
• GC框(GC box):具有GGGCGG序列的近端启动子元件,存在于许 多哺乳动物结构基因的启动子中,通常位于TATA box上游,无方向依 赖性,但有位置依赖性。转录因子Sp1结合GC box后可增强转录效率。
• CCAAT框(CCAAT box)具有CCAAT序列的近端启动子元件,存在 于 许 多 RNA pol II 识 别 的 真 核 生 物 启 动 子 中 。 转 录 因 子 CTF 结 合 CCAAT框后可增强转录效率。
10-18
I类启动子
不同物种的I类启动子只有2个保守元件: • 核心元件:在转录起始位点附近(-45~+20),为转录所必须;上游启
10-20
10.3 增强子和沉默子
• 增强子(enhancer):与一个或多个激活因子结合而促进一个或多个 基因转录的DNA元件。增强子一般位于其调控基因的上游,但也可以 在下游
SV40病毒早期基因调控区结构
• 沉默子(silencer):可以在远距离降低基因转录水平的DNA元件 • 增强子和沉默子经常是组织特异性的,都可以在数千碱基之外对基因
• 酵母RNA pol II的Rpb1、Rpb2和Rpb3为核心亚基 • Rpb1亚基存在2种形式(IIAO、IIAA),分别执行转录起始与起始

真核生物RNA聚合酶

真核生物RNA聚合酶

CTCCGAGTCGNNNNNNTGGGCCGCCGG startpoint
上游控制元件(UCE)
核心启动子(core element)
-170
-110
-40
+20
人类RNA Pol I的启动子
(三)RNA Pol I的辅助因子(UBF1 & SL1)
1、上游结合因子(UBF1) (1)可以与UCE结合 (2)可与核心元件的一段序列结合 (3)两个UBF1通过蛋白-蛋白相互作用而相互结
(B’’, TBP, BRF)
TF III B
TF III A TF III C
Pol III
四、RNA 聚合酶 II 基因的转录
(一)RNA聚合酶 II 的启动子 1、组成:
核心启动子(core promoter): TATA盒(Hogness box): - 25 ~ -35bp
上游启动子(upstream promoter element,UPE) CAAT盒 :-70 ~ -80区 GC盒:-80 ~ -110区
TAFIs
Pol I
三、RNA 聚合酶III 基因的转录
(一)tRNA基因的转录 1、启动子----基因内启动子
(1)启动子的两个保守序列: A框(5’-TGGCNNAGTGG-3’); B框(5’-GGTTCGANNCC-3’)
(2)A框和B框编码的序列: A框----D-loop; B框---- T C-loop
-100
-80
-60
GC
CAAT
GCCACACCC GGCCAATC
-40
-20
TA子(core promoter): (1)TATA盒(Hogness box):

生化-第十章RNA的生物合成PPT课件

生化-第十章RNA的生物合成PPT课件
第二节 RNA的生物合成
DNA——RNA 转录 DDRP RNA——RNA 复制 RDRP
1
一、转录(DNA指导下的RNA合成)
(一)转录的概念及特点 1.转录: 以DNA为模板合成RNA的过程,遗传信息由 此从DNA转移到RNA。 转录产物有mRNA、tRNA、rRNA。 原核细胞的mRNA为单顺反子或多顺反子。 真核细胞的mRNA为单顺反子。 所有生物mRNA都存在5‘端和3’端的非编码
19
20
(4)转录终止
RNA聚合酶遇到DNA模板上触发终止转录的 特殊位点(终止子),停止转录,并释放出聚合酶 和RNA转录产物。
终止子:提供转录终止信号的DNA序列. 终止因子:协助RNA聚合酶识别终止信号的辅 助因子(蛋白质).终止信号可被RNA聚合酶或辅 助因子所识别.终止信号位于已转录信号中.
2
2.特点: 模板——DNA的一条链
模板链:DNA双链中作为转录模板的单股链,其核苷 酸序列与RNA互补。( 反 义 链,负链, Watson链) 编码链:与转录的RNA碱基序列一致的DNA单链,只 是T 换成U。( 有 义 链 ,正链, Crick链)
原料——NTP 配对原则—— dT-Aபைடு நூலகம்dA-U,dG-C,dC-G 酶——RNA聚合酶,无校正功能 不需要引物 合成方向—— 5'→3'
3
编码链 模板链
转录本
只针对已确定的某一基因而言
4
不对称转录 (1)在DNA双链中,一条链可转录,另一条链 不转录 (2)模板链并非永远在同一DNA单链上。
基因有选择地转录
转录本
5
转录与复制的区别
复制
转录
模板 两股链均复制
原料

RNA聚合酶识别启动子.ppt

RNA聚合酶识别启动子.ppt
Synthesis of single-stranded RNA from DNA template.
RNA polymerase
(NMP)n + NTP (NMP)n+1 + PPi
1. Requires no primer for polymerization 2. Requires DNA for activity and is most active
start site (initiation site), this position called position +1
Link
Elongation
• Covalently adds ribonucleotides to the 3’-end of the growing RNA chain.
Replication-synthesis of the leading strand
the same direction as the replication fork moves
Replication- Synthesis of the Okazaki fragments
Opposite to the replication fork movement
5.2 Escherichia coli RNA polymerase
Properties, a subunit, b subunit, b’ subunit, sigma (s) factor
5.3 The E. coli s70 promoter
Promoter, s70 size, -10 sequence, -35 sequence, transcription start site, promoter efficiency

2022-2022现代文理学院分子生物学章节练习题第3章练习题

2022-2022现代文理学院分子生物学章节练习题第3章练习题

2022-2022现代文理学院分子生物学章节练习题第3章练习题第三章生物信息的传递-从DNA到RNA练习题一、【单项选择】1.转录终止因子为A.σ因子B.α因子C.β因子D.ρ因子E.γ因子2.转录的含义是A.以DNA为模板合成DNA的过程B.以DNA为模板合成RNA的过程C.以RNA为模板合成RNA的过程D.以RNA为模板合成DNA的过程E.以DNA为模板合成蛋白质的过程3.关于DNA指导的RNA聚合酶,下列说法错误的是A.以DNA为模板合成RNAB.是DNA合成的酶C.以四种NTP为底物D.催化3‘,5‘–磷酸二酯键的形成E.没有DNA时,不能发挥作用4.关于DNA聚合酶和RNA聚合酶,下列说法正确的是A.都以dNTP 为底物B.都需要RNA引物C.都有3‘→5‘核酸外切酶活性D.都有5‘→3‘聚合酶活性E.都有5‘→3‘核酸内切酶活性5.关于DNA复制和转录,下列说法错误的是A.都以DNA为模板B.都需核苷酸作原料C.遵从A—T配对,G—C配对D.都需依赖DNA的聚合酶E.产物都是多核苷酸链10.下列对转录的描述错误的是A.RNA链延伸方向5‘→3‘B.转录多以一条DNA链为模板C.合成的RNA都是前体D.转录延长过程中RNA聚合酶是全酶E.真核生物的结构基因是断裂的,有些基因的顺序不表达在相应的mRNA中15.关于真核生物的RNA聚合酶,下列说法错误的是A.RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S–rRNAB.RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNAC.利福平是其特异性抑制剂D.真核生物的RNA聚合酶是由多个亚基组成E.RNA聚合酶催化转录时,还需要多种蛋白质因子16.在真核生物中,RNA聚合酶Ⅲ催化的转录产物是A.tRNA、5–rRNA和nRNAB.hnRNAC.28–rRNAD.5.8–rRNAE.nRNA21.关于真核生物mRNA的聚腺苷酸尾巴,错误的说法是A.是在细胞核内加工接上的B.其出现不依赖DNA模板C.维持mRNA作为翻译模板的活性D.先切除3‘末端的部分核苷酸然后加上去的E.直接在转录初级产物的3‘末端加上去的22.关于外显子和内含子叙述错误的是A.外显子是基因中编码序列,并表达为成熟RNA的核酸序列B.外显子能转录,内含子不能转录C.去除内含子,连接外显子的过程叫拼接D.基因中外显子加内含子的长度相当于hnRNA的长度E.基因中外显子和内含子相互间隔排列37.大肠杆菌RNA聚合酶的亚基中Aα亚基用于识别不同的启动子Bβ亚基用于识别不同的启动子Cβ'亚基用于识别不同的启动子Dω亚基用于识别不同的启动子Eσ亚基用于识别不同的启动子38.大肠杆菌RNA聚合酶的亚基中Aα亚基执行聚合反应,催化磷酸二脂键形成Bβ亚基执行聚合反应,催化磷酸二脂键形成Cβ'亚基执行聚合反应,催化磷酸二脂键形成Dω亚基执行聚合反应,催化磷酸二脂键形成Eσ亚基执行聚合反应,催化磷酸二脂键形成39.转录是A.以DNA双链中一股单链为模板B.以DNA双链为模板C.以RNA链为模板D.以编码链为模板E.以前导链为模板49.下列关于mRNA的叙述正确的是A.在三类RNA中分子量最小B.由大小两个亚基组成C.更新最快D.占RNA总量的85%E.含大量稀有碱基50.比较RNA转录与DNA复制,叙述错误的是A.都以DNA为模板B.都依赖DNA的聚合酶C.原料都是dNTPD.新链延伸方向都是5′→3′E.都遵从碱基配对规律51.RNA的剪接作用A.仅在真核发生B.仅在原核发生C.真核原核均可发生D.仅在rRNA发生E.以上都不是52.原核生物经转录作用生成的mRNA是A.内含子B.单顺反子C.多顺反子D.插入序列E.间隔区序列53.真核mRNA后加工的顺序是A.带帽.运输出细胞核、加尾、剪接B.带帽、剪接、加尾、运输出细胞核C.剪接、带帽、加尾、运输出细胞核D.带帽、加尾、剪接、运输出细胞核E.运输出细胞核、带帽、剪接、加尾54.转录真核细胞rRNA的酶是A.RNA聚合酶ⅠB.RNA聚合酶ⅡC.RNA聚合酶ⅢD.RNA聚合酶Ⅰ、ⅢE.RNA聚合酶Ⅱ、Ⅲ55.RNA病毒的复制由哪一种酶催化A.RNA聚合酶B.RNA复制酶C.DNA聚合酶D.反转录酶E.核酸酶56.DNA复制与RNA转录中的不同点是A.合成体系均需要酶和多种蛋白因子B.新生子链合成方向均为5′→3′C.聚合过程都是核苷酸间生成磷酸二酯键D.RNA聚合酶缺乏校正功能E.遵从碱基配对规律57.以下反应属于RNA编辑的是A.转录后碱基的甲基化B.转录后产物的剪接C.转录后产物的剪切D.转录产物中核苷酸残基的插入、删除和取代E.以上反应都不是58.以下对tRNA合成的描述,错误的是A.RNA聚合酶Ⅲ参与tRNA前体的生成B.tRNA前体加工除去5′和3′端多余核苷酸C.tRNA前体中含有内含子D.tRNA3′端需添加ACC-OHE.tRNA上有些碱基还需进行特征性修饰【单项选择】参考答案1.D2.B3.B4.D5.C6.C7.B8.C9.A10.D11.C这个题目的问题是一个同学提出来的,值得表扬。

rna 聚合酶ii启动子结构

rna 聚合酶ii启动子结构

rna 聚合酶ii启动子结构
RNA聚合酶II(RNA polymerase II)是真核生物细胞中负责转
录mRNA(信使RNA)的关键酶。

RNA聚合酶II的启动子结构是指在
基因转录起始点附近的特定DNA序列,它在转录过程中起着重要的
调控作用。

RNA聚合酶II的启动子结构通常包括TATA盒、启动子
区域、增强子和转录因子结合位点等部分。

TATA盒是RNA聚合酶II启动子结构中的一个重要元件,它通
常位于转录起始点上游20-30个碱基对的位置,具有保守的TATAAA
序列。

TATA盒可以通过与转录因子TFIID结合,帮助形成转录起始
复合物,进而促进转录的启动。

除了TATA盒外,RNA聚合酶II启动子结构中的启动子区域也
是非常重要的。

启动子区域包括转录起始点及其周围的序列,这些
序列可以与转录因子和RNA聚合酶II结合,协助启动转录过程。

此外,增强子也是RNA聚合酶II启动子结构中的重要组成部分。

增强子是一种可以增强基因转录的DNA序列,它可以与转录因子结合,调控基因的表达水平。

最后,转录因子结合位点也是RNA聚合酶II启动子结构中的关
键组成部分。

转录因子是能够与DNA特定序列结合的蛋白质,它们
可以识别并结合到启动子区域和增强子上,调控基因的转录。

总的来说,RNA聚合酶II启动子结构是一个复杂的DNA序列,
包括TATA盒、启动子区域、增强子和转录因子结合位点等多个部分,它们共同调控着基因的转录过程。

对于细胞内基因表达调控和信使RNA的合成起着至关重要的作用。

真核生物rna聚合酶分类

真核生物rna聚合酶分类

真核生物rna聚合酶分类真核生物是指细胞内有真核核膜包围的生物,其基因表达是通过转录过程将DNA转录成RNA来实现的。

而RNA聚合酶是参与转录过程的关键酶类。

根据其功能和结构特点,真核生物RNA聚合酶可以分为三类:RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ。

一、RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶Ⅰ是真核生物细胞中最大的一类RNA聚合酶。

它主要负责转录rRNA(核糖体RNA)的合成。

在真核生物细胞核中,rRNA是构成核糖体的重要组成部分,参与蛋白质合成的核糖体合成过程依赖于rRNA的合成。

RNA聚合酶Ⅰ的活性主要集中在核仁中,核仁是真核生物细胞中与核糖体合成相关的重要细胞器。

二、RNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅱ是真核生物细胞中最重要的一类RNA聚合酶。

它主要负责转录mRNA(信使RNA)的合成。

mRNA是真核生物细胞中的一种重要RNA类型,它携带着DNA上的遗传信息,通过核糖体翻译成蛋白质。

RNA聚合酶Ⅱ具有高度特异性,只能识别和结合到具有启动子序列的基因上,从而实现对mRNA的合成。

三、RNA聚合酶ⅢRNA聚合酶Ⅲ是真核生物细胞中最小的一类RNA聚合酶。

它主要负责转录tRNA(转运RNA)和部分小RNA(如5S rRNA、7SL RNA等)的合成。

tRNA是真核生物细胞中的一种重要RNA类型,它参与蛋白质的翻译过程,将氨基酸运送到正在合成的多肽链上。

RNA聚合酶Ⅲ也参与转录其他一些小RNA,这些小RNA在真核生物细胞中具有重要的功能。

真核生物细胞中的RNA聚合酶可以分为三类:RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ。

它们分别负责转录rRNA、mRNA和tRNA等不同种类的RNA。

这些RNA在真核生物细胞中具有重要的功能,参与蛋白质合成、核糖体合成以及其他生物学过程。

RNA聚合酶的分类和功能研究对于理解真核生物基因表达调控机制具有重要意义,也为疾病的发生和治疗提供了重要的理论基础。

第十章RNA的生物合成介绍

第十章RNA的生物合成介绍

二)真核RNA聚合酶
• 真核较原核的酶复杂,已清楚的有RNA PolⅠ,Ⅱ,Ⅲ及Mt四型 • 组成和功能:均由多亚基构成,聚合酶 Ⅱ主要负责mRNA的合成; PolⅠ主要负 责rRNA的合成; PolⅢ主要负责tRNA和 5srRNA的合成。
三、启动子及终止信号 1. 启动子(promoter)
复制和转录的区别
相同点: • DNA 模板
• 依赖DNA的聚合酶
• 碱基配对规律 • 生成磷酸二酯键 • 链延长方向5'→3'
复制和转录的不同点
复 制 转 录
模板使用 两条全用、全部用完 参与子代 合成原料 dATP dGTP dCTP dTTP (dNTP) 合成酶类 多酶催化 DDDP
碱基互补 A-T、G-C 3′-OH 起始物质 RNA引物
转录后进行
一、mRNA的转录后加工
1. 5端形成 帽子结构 (m7GpppGp—)
7-甲基鸟嘌呤-三磷酸鸟苷
帽子结构的生成:
5 pppGp…
磷酸酶
5 ppGp…
鸟苷酸 转移酶
Pi
帽子结构的功能: • 核内生成, 保护 mRNA不被核酸外切 酶水解。 • 与翻译过程有关, 帽子结构结合蛋白 是翻译起始必需的 因子。
pppG
ppi
5 GpppGp…
SAM
甲基转移酶
5 m7GpppGp…
2. 3-末端 Poly A尾: (长约100-200bp) 生成:在核内修饰, 与转录终止同时进行。 作用:增加mRNA稳定性,维持翻译模板活性。
AAAAAAA· · · · · ·3
mRNA
3加尾
核酸酶 5
AATAAA GTGTGTG
结构基因 :能作为转录模板的DNA区段。

RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA和mRNA,是真核生物中最活跃的RNA聚

RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA和mRNA,是真核生物中最活跃的RNA聚

RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA和mRNA,是真核生物中最活跃的RNA聚合酶。

RNA聚合酶Ⅲ转录的产物都是小分子量的RNA,tRNA的,5SrRNA的和snRNA。

RNA聚合酶Ⅰ转录产物是45SrRNA,生成除5SrRNA外的各种rRNA。

下面小结真核生物的RNA聚合酶,见表。

(三)启动子及终止信号1 启动子启动子或启动部位是指在转录开始进行时,RNA聚合酶与模板DNA分子结合的特定部位。

这特定部位在转录作用的调节中是有作用的。

每一个基因均有自己特有的启动子。

(1)原核生物的启动子。

原核生物的启动子大约有55个碱基对长,其中包含有转录的起始点和两个区——结合部位及识别部位。

起始点是DNA模板链上开始进行转录作用的位点,标以+1,转录是从起始点开始向模板键的5′末端方向即编码链3′末端方向进行。

在DNA模板上,从起始点开始顺转录方向的区域称为下游;从起始点逆转录方向的区域称为上游。

结合部位是指在DNA分子上与RNA聚合酶核心酶紧密结合的序列。

结合部位的长度大约是7个碱基对,其中心位于起始点上游的-10bp处。

因此将此部位称为-10区。

多种启动子的-10区具有高度的保守性和一致性;它们有一个共有序列或共同序列,为5′TA TAAT-3′。

又称为Pribnow盒。

由于在Pribnow 盒中碱基组成全是A-T配对,缺少G-C配对;而前者的亲和力只相当于后者的十分之一,所以Tm值较低。

因此此区域的DNA双链容易解开,利于RNA聚合酶的进入而促使转录作用的起始。

在DNA分子上还有一段识别部位,是RNA聚合酶的σ因子识别DNA分子的部位。

识别部位约有6个碱基对,其中心位于上游-35bp处。

所以称为-35区,其共有序列5′-TTGACA-3′。

其示意图见图。

(2)真核生物的启动子。

一个真核基因按功能可分为两部分,即调节区和结构基因。

结构基因的DNA序列指导RNA转录;如果该DNA序列转录产物为mRNA,则最终翻译为蛋白质。

启动子

启动子

第32章 RNA的生物合成和加工RNA的生物合成概述RNA的生物合成:DNA转录RNA聚合酶RNA的复制。

复制酶RNA DNA RNA RNA转录酶转录(transcription):以一段DNA的遗传信息为模板,在RNA聚合酶作用下,合成出对应的RNA的过程(DNA指导的RNA合成)。

转录产物:mRNA 、rRNA、tRNA、小RNA除某些病毒基因组RNA外,绝大多数RNA分子都来自DNA转录的产物。

第一节、DNA转录一、转录的单位转录通常具有一定的起点和终点,这段转录的区域叫做转录单位。

一个转录单位:原核生物多顺反子真核生物单顺反子(一)、启动子和转录因子(P561)1、启动子(promoter)定义:RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必需的一段DNA序列。

启动子的顺序往往以非模板链(编码链)的顺序表示2、启动子序列的测定—足迹法和DNA测序法足迹法:即是将DNA起始转录的限制片段分离出来。

加RNA聚合酶使之结合。

再用DNA酶部分水解。

与酶结合的部位被保护而不水解,其余部位水解成长短不同的片段,经凝胶电泳即可测出酶所结合的部位3. bacterial promoter启动子包含三个部分:–起始识别位点-35前后–牢固结合位点-10前后–转录起始位点+1→(多为嘌呤碱基)• At -10 : TATAAT (also called the Pribnow box);• At -35: TTGACA (also called the entry box);大肠杆菌的部分启动子识别部位:核心酶只能结合模板和催化,不能识别-35序列,只有σ亚基才能识别-35序列,为转录选择模板链。

结合部位:(1)RNA pol紧密结合;(2)形成开放启动复合体(3)使RNA pol定向转录。

-35--10区之间的间隔决定酶的结合效率与强度-35--10区之间距离的改变将影响σ因子的作用力而改变起始效率.-35和-10序列之间的间隔序列◆DNA序列对启动子功能相对并不十分重要◆但在90%的启动子中,两序列之间的距离约17bp,或者说相隔2个螺旋左右,因而这两个位点大致在DNA双螺旋的同一侧。

第十章真核生物基因的表达及其调控

第十章真核生物基因的表达及其调控

使其后的基因不能转录,甲基化可能阻
碍转录因子与DNA特定部位的结合从而
影响转录。如果用基因打靶的方法除去
主要的DNA甲基化酶,小鼠的胚胎就不 能正常发育而死亡,可见DNA的甲基化 对基因表达调控是重要的。
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第十章真核生物基因的表达及其调控
• 由此可见,染色质中的基因转录前先要有一个 被激活的过程,但目前对激活机制还缺乏认识。
第十章真核生物基因的 表达及其调控
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2020/11/28
第十章真核生物基因的表达及其调控
真核生物与原核生物的调控差异
•原核生物
•真核生物
• 操纵元调控。
• 多样化调控,更为复杂。

• 基因组小,大肠杆菌:总长 4.6×106bp, 编码4288个基因, 每 个基因约1100bp。
• •
因转录起始及其调控所需的蛋白因子也不完全
相同,因而不同启动子序列也很不相同,要比
原核更复杂、序列也更长。真核启动子一般包
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括转录起始点及其上游约100-200bp序列,包 含有若干具有独立功能的DNA序列元件,每个 元件约长7-30bp。最常见的哺乳类RNA聚合 酶Ⅱ启动子中的元件序列见表第1十章真核生物基因的表达及其调控
①核心启动子元件(core promoter element) 指 RNA聚合酶起始转录所必需的最小的DNA序列, 包括转录起始点及其上游-25/-30bp处的 TATA盒。核心元件单独起作用时只能确定转
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第十章真核生物基因的表达及其调控
❖②上游启动子元件(upstream promoter element) 包括通常位于-70bp附近的CAAT盒和GC盒、 以及距转录起始点更远的上游元件。这些元件 与相应的蛋白因子结合能提高或改变转录效率。 不同基因具有不同的上游启动子元件,其位置 也不相同,这使得不同的基因表达分别有不同 的调控。

第二节真核基因转录水平的调控(精)

第二节真核基因转录水平的调控(精)

第二节真核基因转录水平的调控一、真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶:RNA聚合酶Ⅰ;RNA聚合酶Ⅱ;RNA聚合酶Ⅲ。

二、真核基因顺式作用元件(一)、顺式作用元件概念指DNA上对基因表达在调节活性的某些特定的调控序列,其活性仅影响其自身处于同一DNA分子上的基因。

(二)、种类启动子、增强子、静止子1、启动子的结构和功能启动子与原核启动子的含义相同,是指RNA聚合酶结合并起动转录的DNA序列。

但真核同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列。

而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录,而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用。

RNA聚合酶Ⅱ启动子结构1)TATA框(TATA frame):其一致顺序为TATAA(TAA(T。

TATA框中心在-30附近,相当于原核的-10序列(pribnow box)。

对大多数真核生物来说,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。

TATA框的左右富含G┇C 序列,这就有利于该框与RNA聚合酶形成开放性启动子复合物。

2)CAAT框(CAAT frame):位置在-75附近,一致序列为GGC(TCAATCT。

CAAT框可能控制着转录起始的频率。

(3)GC框在-90bp左右的GGGCGG序列称为GC框。

一个在-30—+15即核心启动子(core promoter element,另一为上游启动子区(upstream promoter element在-150—-50,不同物种的启动子因子有显著差异,启动子区没有和mRNA的TATA和CAAT盒顺序,故物种间大前体-rRNA基因的转录起始是不同的。

基因间间隔含一个或几个终止信号可终止其之前的基因的转录而其本身不转录,间隔区含多种反向顺序可作为增强子结合转录因子2、增强子的结构和功能增强子(enhancer):又称为远上游序列(far upstream sequence 。

它是远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列,其增强作用与序列的方向无关,与它在基因的上下游位置无关。

真核生物三类启动子

真核生物三类启动子

真核生物启动子有三类,分别由RNA 聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ进行转录。

类别Ⅰ(class Ⅰ)启动子:只控制rRNA 前体基因的转录,转录产物经切割和加工后生成各种成熟rRNA 。

类别Ⅰ启动子由两部分保守序列组成:核心启动子(core promoter):位于转录起点附近,从-45至+20;上游控制元件(upstream control element ,UCE ):位于-180至-107;RNA 聚合酶Ⅰ对其转录需要2种因子参与:UBF1:一条M 为97000的多肽链,结合在上述两部分的富含GC 区;1个TBP ,即TATA 结合蛋白(TATA-binding protein ,TBP );SL1:一个四聚体蛋白,含有 3个不同的转录辅助因子TAF Ⅰ;在SL1因子介导下RNA 聚合酶Ⅰ结合在转录起点上并开始转录。

类别Ⅱ(class Ⅱ)启动子:类别Ⅱ启动子涉及众多编码蛋白质的基因表达的控制。

该类启动子包含4类控制元件:基本启动子(basal promoter ):序列为中心在-25至-30左右的7 bp 保守区,TATAAAA/T ,称为TATA 框或Goldberg-Hogness 框。

与RNA 聚合酶的定位有关,DNA 双链在此解开并决定转录的起点位置。

失去TATA 框,转录将在许多位点上开始。

起始子(initiator ):转录起点位置处的一保守序列,共有序列为:P y P y ANT(A)P y P yP y 为嘧啶碱(C 或T ),N 为任意碱基,A 为转录的起点。

DNA 在此解开并起始转录。

上游元件(upstream factor ):普遍存在的上游元件有CAAT 框、GC 框和八聚体(octamer )框等。

CAAT 框的共有序列是GCCAATCT ,GC 框的共有序列为GGGCGG 和CCGCCC ,八聚体框含有8bp ,共有序列为ATGCAAAT ;应答元件(response element ):诱导调节产生的转录激活因子与靶基因上的应答元件结合。

02真核基因的启动子 11PPT

02真核基因的启动子 11PPT
二、 真核基因的启动子
启动子是一段特定的直接与RNA聚合 酶及其转录因子相结合、决定基因转录起 始与否的DNA序列。不同的启动子对RNA 聚合酶的亲和力不同,所结合的反式作用 因子(trans-acting factors)也不同,因此, 基因转录活性也很不相同。
Ⅰ.典型的原核启动子有四大要素:
转录起始位点,-10区,-35区和-10区与-35区之间 的间隔。
▪ 多数II类启动子有一个被称为TATA盒的共有序列,通常处于-30区, 相对于转录起始位点的位置比较固定。TATA盒存在于所有真核生物 中,TATA盒是一个保守的七碱基对,其序列为:
▪ 也有一些II类启动子不含有TATA盒,这样的启动子称 为无TATA盒其序列为 CAT(A为起始位点)。
-10区是一个6碱基保守序列(常以-10为中心)。 T80A95t45A60A50T96,有助于DNA的解链。
-35区是另一个6碱基保守序列(常以-35为中心)。 T82T84G78A65C54a45
研究表明,当-10区和-35区中心位置相距16-18bp 时,该启动子的功能较强;相距较近或较远时,起始 转录的功能都相应减弱。
Ⅱ.真核基因启动子
真核生物有3类RNA聚合酶,负责转录3类不同的启动子。
由RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因,启动子(I类) 比较单一,由转录起始位点附近的两部分序列构成。第一 部分是核心启动子(core promoter),由-45—+20位核 苷酸组成,单独存在时就足以起始转录。另一部分由170—-107位序列组成,称为上游调控元件,能有效地增 强转录效率。
由RNA聚合酶Ⅲ负责转录的是5SrRNA、tRNA和某 些核内小分子RNA(snRNA),其启动子(Ⅲ类)组成 较复杂,又可被分为三个亚类。两类5S rRNA和tRNA基 因的启动子是内部启动子(internal promoter),位于转

《分子生物学》期末试卷及答案(A)

《分子生物学》期末试卷及答案(A)

《分子生物学》期末试卷(A)一、术语解释(20分,每题2分)1、cDNA2、操纵子3、启动子4、内含子5、信号肽6、单顺反子mRNA7、顺式作用元件8、复制叉9、密码子的简并性10、转录因子二、选择题(20分)1.指导合成蛋白质的结构基因大多数为: ( ) A.单考贝顺序 B.回文顺序C.高度重复顺序D.中度重复顺序2. 下列有关Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)的叙述中错误的是: ( )A.在mRNA分子的起始密码子上游7-12个核苷酸处的顺序B.在mRNA分子通过SD序列与核糖体大亚基的16s rRNA结合C.SD序列与16s rRNA 3'端的一段富含嘧啶的序列互补D. SD序列是mRNA分子结合核糖体的序列3.原核生物中起始氨基酰-tRNA是: ( )A.fMet-tRNAB.Met-tRNAC.Arg-tRNAD.leu-tRNA4.下列有关TATA盒(Hognessbox)的叙述,哪个是错误的: ( )A. 保守序列为TATAATB.它能和RNA聚合酶紧密结合C. 它参与形成开放转录起始复合体D.它和提供了RNA聚合酶全酶识别的信号5. 一个mRNA的部分顺序和密码的编号是140 141 142 143 144 145 146CAG CUC UAU CGG UAG AAC UGA以此mRNA为模板,经翻译生成多肽链含有的氨基酸为: ( )A.141B.142C.143D.1446. DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确:( )A.腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数B.同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似C.DNA双螺旋中碱基对位于外侧D. 维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力。

7. DNA聚合酶III的描述中哪条不对:( )A.需要四种三磷酸脱氧核苷酸作底物B.具有5′→3′外切酶活性C. 具有5′→3′聚合活性D. 是DNA复制中链延长反应中的主导DNA聚合酶8.与mRNA的GCU密码子对应的tRNA的反密码子是: ( )A.CGAB.IGCC.CIGD.CGI9.组蛋白在生理pH条件下的净电荷是:()A. 正 B . 负 C. 中性 D. 无法确定10.转录需要的原料是( )A. dNTPB. dNDPC. dNMPD. NTP11.DNA模板链为 5’-ATTCAG-3 ’ , 其转录产物是: ( )A. 5 ’ -GACTTA-3 ’B. 5 ’ -CTGAAT-3 ’C. 5 ’ -UAAGUC-3 ’D. 5 ’ -CUGAAU-3 ’12.DNA复制和转录过程有许多相同点,下列描述哪项是错误的? ( )A.转录以DNA一条链为模板,而以DNA两条链为模板进行复制B. 在这两个过程中合成均为5`-3`方向C. 复制的产物通常情况下大于转录的产物D. 两过程均需RNA引物13.下面那一项不属于原核生物mRNA的特征()A:半衰期短 B:存在多顺反子的形式C:5’端有帽子结构 D:3’端没有或只有较短的多聚A.结构14.真核细胞中的mRNA帽子结构是()A. 7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸B. 7-甲基尿嘧啶核苷三磷酸C. 7-甲基腺嘌呤核苷三磷酸D. 7-甲基胞嘧啶核苷三磷酸15.下面哪一项是对三元转录复合物的正确描述()A.σ因子、核心酶和双链DNA在启动子形成的复合物B.全酶、模板DNA和新生RNA形成的复合物C.三个全酶在转录起始点形成的复合物D.σ因子、核心酶和促旋酶形成的复合物16.下列哪组氨基酸只有一个密码子?()A.苏氨酸、甘氨酸B.脯氨酸、精氨酸C.丝氨酸、亮氨酸D.色氨酸、甲硫氨酸E.天冬氨酸和天冬酰胺17.tRNA分子上结合氨基酸的序列是()A.CAA-3′B.CCA-3′C.AAC-3′D.ACA-3′E.AAC-3′18.下列关于遗传密码的知识中错误的是()A.20种氨基酸共有64个密码子B.碱基缺失、插入可致框移突变C.AUG是起始密码D.一个氨基酸可有多达6个密码子19.下列不是蛋白质生物合成中的终止密码是( )。

生物化学第三节 真核生物RNA的生物合成

生物化学第三节 真核生物RNA的生物合成

小节练习第三节真核生物RNA的生物合成2015-07-14 71121 0真核生物的转录过程远比原核复杂。

真核生物和原核生物的RNA聚合酶种类不同,结合模板的特性不一样。

原核生物RNA pol可直接结合DNA模板,而真核生物RNA聚合酶需与辅助因子结合后才结合模板,所以两者的转录起始过程有较大区别,转录终止也不相同。

转录调控是基因表达调控的关键点(参见第十八章),也是当今生命科学研究的热点问题。

了解真核生物的转录过程,是研究转录调控的重要基础。

一、真核生物有三种DNA依赖的RNA聚合酶真核生物具有3种不同的RNA聚合酶,分别是RNA聚合酶I(RNA Pol I)、RNA聚合酶Ⅱ( RNA polⅡ)和RNA聚合酶Ⅲ(RNA polⅢ)。

真核细胞的3种RNA 聚合酶不仅在功能和理化性质上不同,而且对一种毒蘑菇含有的环八肽毒素——α-鹅膏蕈碱(α-amanitine)的敏感性也不同(表16-3)。

表16-3 真核生物的RNA聚合酶RNA pol I位于细胞核的核仁区(nucleolus),催化合成rRNA前体,rRNA 前体再加工成28S、5.8S及18S rRNA。

RNA polⅢ位于核仁外,催化转录tRNA、5S-rRNA和一些核小RNA( snRNA) 的合成。

RNA polⅡ在核内转录生成核不均一 RNA( hnRNA),然后加工成mRNA并输送给胞质的蛋白质合成体系。

mRNA是各种RNA中寿命最短、最不稳定的,需经常重新合成。

RNA polⅡ还合成一些具有重要的基因表达调节作用的非编码RNA,如长链非编码RNA( IncRNA)、微RNA ( miRNA)和piRNA(与Piwi蛋白相作用的RNA)的合成。

在此意义上可以说,RNA polⅡ是真核生物中最活跃、最重要的酶,故本章叙述的真核生物的转录主要以RNA polⅡ所催化的转录反应为例的。

框16-2 真核生物转录过程的阐明在发现了原核生物中的RNA聚合酶后,科学家们逐渐推导出了真核生物的转录过程,但一直不清楚转录的具体细节。

真核生物rna聚合酶的转录_解释说明

真核生物rna聚合酶的转录_解释说明

真核生物rna聚合酶的转录解释说明1. 引言1.1 概述真核生物是一类具有细胞核的生物,包括动物、植物和真菌等。

在真核生物细胞内,转录是基因表达的重要过程之一,它通过将DNA中的遗传信息转录成RNA 分子来实现。

这一过程主要依靠一类特殊的酶——RNA聚合酶。

1.2 文章结构本文旨在对真核生物RNA聚合酶的转录进行解释说明。

文章将从以下几个方面展开讨论:首先,我们将介绍RNA聚合酶的定义和功能;其次,阐述转录的基本过程;然后,详细探讨真核生物RNA聚合酶的分类与特点;接着,我们会深入研究RNA聚合酶II的转录机制;最后,介绍转录后修饰与成熟mRNA生成过程,并总结真核生物RNA聚合酶转录过程中的重要要点。

1.3 目的通过对真核生物RNA聚合酶转录的解释说明,本文旨在帮助读者了解这一重要过程的具体机制,并认识到其在基因表达调控中扮演着至关重要的角色。

同时,我们也希望为未来的研究提供一些启示,并引起更多对这一领域的兴趣。

以上是文章“1. 引言”部分的内容,旨在提供概述、结构和目的等信息,为读者打下良好的阅读基础。

2. 真核生物RNA聚合酶的转录2.1 RNA聚合酶的定义和功能RNA聚合酶是一类在细胞内负责将DNA模板转录成RNA分子的酶。

它们在基因表达过程中起着关键作用,通过将DNA上的信息转录成RNA分子,从而实现了基因的表达和调控。

在真核生物中,存在三种不同类型的RNA聚合酶,分别被称为RNA聚合酶I、II和III。

其中,RNA聚合酶II主要负责将DNA中编码蛋白质的基因转录成mRNA前体。

2.2 转录的基本过程转录是指通过RNA聚合酶将DNA转录成RNA的过程。

这个过程由一系列步骤组成,包括识别和选择适当的启动位点、建立转录泡泡并进行链延伸、以及终止转录并释放产物。

首先,在真核生物中,外激活因子会结合到特定区域上,并吸引RNA聚合酶II 靠近DNA。

接下来,该复合体会准确地定位到所需区域上的启动位点,并解开DNA双链以形成一个小型螺旋形结构,即转录泡泡。

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• Polymerase II makes
– Heterogeneous nuclear RNA (hnRNA)
– small nuclear RNA
• Polymerase III makes precursors to tRNAs, 5S rRNA and other small RNA
10-4
10-2
Separation of the 3 Nuclear Polymerases
• Eukaryotic nuclei contain three RNA polymerases
– These can be separated by ion-exchange chromatography
• RNA polymerase I found in nucleolus
• Add an extra domain to one subunit of RNA polymerase
• Other subunits normal • Immunopreciptate with
antibody directed against epitope • Denature with SDS detergent and separate via electrophoretic gel
nucleotide-joining active site • Similarities between Rpb3 and a-subunit
– There is one 20-amino acid subunit of great similarity – 2 subunits are about same size, same stoichiometry – 2 monomers per holoenzyme – All above factors suggest they are homologous
RNA Polymerase Subunit Structures
10-5
Polymerase II Structure
• For enzymes like eukaryotic RNA polymerases, can be difficult to tell:
– Which polypeptides copurify with polymerase activity
• Three of the subunits resemble the core subunits of bacterial RNA polymerases in both structure and function
• Five are found in all three nuclear RNA polymerases, two are not required for activity and two fall into none of these categories
Chapter 10
Eukaryotic RNA Polymerases and Their Promoters
10.1 Multiple Forms of Eukaryotic RNA Polymerase
• There are at least two RNA polymerases operating in eukaryotic nuclei
10-7
Core Subunits of RNA Polymerase
• Three polypeptides, Rpb1, Rpb2, Rpb3 are absolutely required for enzyme activity (yeast)
• Homologous to b’-, b-, and a-subunits (E.coli) • Both Rpb1 and b’-subunit binds DNA • Rpb2 and b-subunit are at or near the
which suggests they play roles fundamental to the transcription process
10-9
Summary
• The genes encoding all 12 RNA polymerase II subunits in yeast have been sequenced and subjected to mutational analysis
– Location suggests it transcribes rRNA genes
• RNA polymerases II and III are found in the nucleoplasm
10-3
Roles of the Three RNA Polymerases
• Polymerase I makes large rRNA precursor
– Which are actually subunits of the enzyme
• Epitope tagging is a technique to help determine whether a polypeptide copurifies or is a subunit
10-6
Epitope Tagging
10-8
Common Subunits
• There are five common subunits
– Rpb5 – Rpb6 – Rpb8 – b10 – Rpb12
• Little known about function • They are all found in all 3 polymerases
– One transcribes major ribosomal RNA genes – One or more to transcribe rest of nuclear genes
• Ribosomal genes are different from other nuclear genes
– Different base composition from other nuclear genes – Unusually repetitive – Found in different compartment, the nucleolus
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