第十一章 原核细胞的基因转录
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。
第十一章细胞核与染色质
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（一）结构模型
核孔的直径为80~120nm，而核孔复合体直径为120-150nm。
20 世纪 80 年代，计算机图像处理技术，高分辨率场发射扫描电镜技术 (HR—FESEM)以及快速冷冻—冷冻干燥制样技术出现。 捕鱼笼式(fish-trap)的核孔复合体模型
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核孔复合体主要结构组分
①胞质环：外环，环上8条短纤维对称分 布伸向胞质； ②核质环：内环， 8 条细长的纤维末端 形成一个直径为60nm的小环，小环由8个 颗粒组成 ③辐(spoke)：由核孔边缘伸向中心，呈 辐射状八重对称。分为三个结构域：柱 状亚单位 (column subunit)、腔内亚单 位 ( luminal subunit)、 环 带 亚 单 位 (annular subunit)； 中央栓 核质环 胞质环
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第二节 染色质
染色质( chromatin) 是遗传物质的载体。 1879年，W.Fleming 染色质 1888年，Waldeyer 染色体 染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可 以互相转变的形态结构。
- 染色质：间期细胞核内由DNA、组蛋白、 非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构， 是间期细胞遗传物质存在的形式。
- 染色体：细胞在有丝分裂或减数分裂的特 定阶段，由染色质缩聚而成的棒状结构。
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RNA及核糖体亚单位的出核转运机制
真核细胞中 RNA一般要经过转录后加工、修饰成为成熟的 RNA分子后才 能 被转运出核。 ①由 RNA聚合酶I转录的rRNA分子，总是在核仁中与从胞质中转运进来 的核糖体蛋白结合形成核糖体亚单位，以核糖核蛋白颗粒(RNP)的形式 离开细胞核，核糖体蛋白分子上含有出核信号 (nuclear export signal， NES)。转运过程需要能量； ②由 RNA 聚合酶 Ⅲ转录的 5SrRNA 与 tRNA 的转运是一种由蛋白质介导的 过程； ③由 RNA 聚合酶Ⅱ转录的 mRNA 前体只有在核内经过转录后加工、修饰 成为成熟的RNA分子后才能被转运出核。 哺乳类细胞每5-20 min就产生一个成熟的 mRNA分子，几分钟后即被运 出细胞核。
分子生物学 第11章
反式作用因子从功能上分析，其结构可包含不同区 域：DNA结合域、转录激活域、连接区
（一）蛋白质直接和DNA结合
在DNA结合结构域中具有一些特殊结构基序： 1. 螺旋-转角-螺旋结构基序
2. 锌指结构基序
3. 螺旋-突环-螺旋结构基序
4. 亮氨基拉链结构基序
5. 碱性结构域 6. Β折叠
•基元，基序或模序（motifs or modules） •在许多蛋白质中，有两个或三个具有二级结构的肽 段在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象， 称为基序。有的将这种规则的二级结构的聚集体称 为超二级结构，它们可直接作为三级结构的“建筑 块”或域结构的组成单位，是蛋白质发挥特定功能 的基础。 •类型：αα、ββ、αβα、锌指结构、亮氨酸拉链…
第11章 真核生物的基因表达调控
真核生物基因表达与调控与原核生物有很大不同
•原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接 触，它们主要通过转录调控，以开启或关闭某些基 因的表达来适应环境条件（主要是营养水平的变 化），故环境因子往往是调控的诱导物。 •而大多数真核生物，基因表达调控最明显的特征时 能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从 而实现“预定”的，有序的，不可逆的分化和发育 过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范 围内保持正常的生理功能。
1. 螺旋-转角-螺旋（Helix-turn-helix, HTH)
•HTH是第一个被确立的DNA结合结构。 很多细菌的调节蛋白是以螺旋-转角-螺旋这种基序 存在，如Lac阻遏蛋白，Trp阻遏蛋白、分解代谢激 活蛋白（CAP），λ噬菌体阻遏蛋白（Cro），噬菌 体434阻遏蛋白。在酵母中涉及交配型的a1和a2蛋 白以及在高等真核生物中的Oct-1和Oct-2也属于此 类型。
原核细胞的基因结构
单链DNA
1
2
3
6
5
4
DNA聚合酶反转录酶③基因组和部分基因组(cDNA)比较
怎样从基因中得到我们所需的目的基因呢?依据：目的基因的有关信息。 如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性从基因中得到目的基因的方法基因
基因组部分基因 （如:cDNA）（1）.基录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。
终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录
标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来
载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构
01
用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。 （3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
C
练习
2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA
D
练习
分子生物学：真核基因表达调控
真核基因表达的多级调控
在真核生物中基因表达的调节其特是
（1）多层次; （2）无操纵子和弱化子; （3）个体发育复杂; （4）受环境影响较小;
研究基因调控3个问题：
① 什么是诱发基因转录的信号？
基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象，它 使细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是 基因活性调控的一种方式。
实例： 非洲爪蟾的卵母细胞中原有rRNA基因（rDNA）约500个拷
贝，在减数分裂I的粗线期，这个基因开始迅速复制，到双线 期它的拷贝数约为200万个，扩增近4000倍，可用于合成1012个 核糖体，以满足卵裂期和胚胎期合成大量蛋白质的需要。
二、基因扩增、基因重排和基因丢失
三、DNA甲基化与基因活性的调控
一、 染色质结构对转录的影响
按功能状态的不同可将染色质分为： （1）活性染色质（有转录活性） （2）非活性染色质（没有转录活性）
染色质的核小体发生构象改变，松散的染色质结构，便 于转录调控因子和顺式用元件结合和RNA聚合酶在转录模板上 滑动。
真核基因调控中虽然也发现有负性调控元件，但其存在并不 普遍；
顺式作用元件： 由若干可以区分的DNA序列组成，并与特定的功能
基因相连，组成基因转录的调控区，通过与相应的反 式作用因子结合，实现对基因转录的调控。
反式作用因子： 能直接地或间接地识别或结合在各类顺式作用元
件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白因子， 也被称为转录因子（TF）。
哺乳类基因组中约存在4万个CpG 岛，它们大多位于结构基 因启动子的核心序列和转录起始点，其中有60%～ 90% 的 CpG 被甲基化， CpG 岛在基因表达调控中起重要作用。
RNA的生物合成复习题及答案
34.转录的起始复合物中含有 A. DNA B.核心酶 C.四磷酸二核苷 D. σ因子
答案
35.关于转录的表达，正确的选项是 A.可形成小段DNA-RNA杂交双链 B.DNA双链可同时作为模板 C.转录产物可形成发夹结构而终止转录 D.同一基因可转录生成几种RNA
答案
36.关于真核细胞的mRNA以下说法，哪些 是错误的 A.由hnRNA生成 B.3’-端有一m7GTP的帽子 C.5’-端有多聚A尾巴 D.其前体经酶催化的剪接作用，去掉外 显子将内含子连接而成
答案
X型选择题
31.抑制转录的物质有 Aபைடு நூலகம்利福霉素 B.利福平 C.鹅膏蕈碱 D.氯霉素
答案
32.将以下核苷酸混合液通过polyT层析 柱，可被吸附于柱上的是 A. mRNA B. tRNA C. rRNA D. hnRNA
答案
33.关于RNA聚合酶的描述，正确的有 A.以dNTP为底物 B.催化磷酸二酯键的形成 C.具有核酸外切酶的功能 D.可与DNA双链结合
B型题 21.A 22.D 23.B 24.B 25.E 26.D 27.A 28.E 29.B 30.D
X型题 31.ABC 32.AD 33.BD 34.ABCD 35.ACD 36.BCD 37.BD 38.AD 39.BCD 40.AC
名词解释参考答案
1. 真核生物结构基因，由假设干个编码区 和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而 成，去除非编码区再连接后，可翻译出 由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些 基因称为断裂基因。
答案
14.鹅膏蕈碱可强烈抑制 A.蛋白质合成 B.hnRNA合成 C.DNA合成 D.45SrRNA合成 E.核苷酸合成
答案
15.转录与复制有许多相似之处，但不包括 A.均需依赖DNA为模板的聚合酶 B.以DNA单链为模板 C.遵守碱基配对原那么 D.有特定的起始点 E.以RNA为引物
11细胞核和染色体 中山大学研究生入学考试细胞生物学真题各章节专项整理
44.( )染色质中核酸酶超敏感位点常位于两个核小体之间的连接DNA上。（02年）
45.( )同一个体不同组织的细胞中，核仁的大小和数目都有很大的变化，这种变化和细胞中蛋白质合成呢个的旺盛程度有关。（03年）
b.中期染色体含有非组蛋白蛋白质
c.中期染色体的压缩程度比间期染色体的压缩程度低
d.中期染色体也含有蛋白质骨架
三、判断题
34.( )锌指结构模式仅在真核细胞DNA结合蛋白中发现，而α螺旋-转角-α螺旋模式DNA结合蛋白仅在原核细胞中发现。（98年）
35.( )中度重复序列DNA都是非编码序列，即没有结构基因。（98年）
3.根据多级螺旋模型，从DNA到染色体四级包装，共压缩了倍。（99年）
4.核质素是一种亲核蛋白，具有头、尾两个不同的结构域，其具有人核信号。（99年）
5.细胞核内不能合成蛋白质，因此，构成细胞核的蛋白质（包括酶）由合成，然后
由引导进入细胞核。（00年）
6.分子伴侣在信号肽引导的蛋白质运输和定位中具有重要作用，例如伴侣分子Bip在内质网中不仅能够帮助，还担负着作用。（00年）
46.( )核纤层是由核纤层蛋白A,核纤层蛋白B和核纤层蛋白C构成的,其中只有核纤层蛋白A与核膜相连.（04年）
47.( )同源异型框是一类含有60个氨基酸保守序列的蛋白质肽,它们是突变可以改变发育的方向.（04年）
48.( )DNA在进行半保留复制时,核小体组蛋白也要解聚,复制后再进行组装.（04年）
A.凝血缺陷B.不能抵抗组织感染
C.皮上出现水疱D.立即死亡
32.下列哪些特性使端粒酶不同与其他的DNA聚合酶？( )（08年）
分子生物学 第十一章 原核基因表达的调控
被cAMP激活 结合位点～22bp I -70 ~ -50
II -50 ~ -40
结合位点序列保守 不同基因受cAMP激活的水平不同
3 CAP的结合对DNA构型的影响
DNA弯曲 弯曲点位于CAP结合位点二重对称的中心 弯曲使CAP能与启动子上的RNA pol 接触
Summary
CA
B A: RNA polymerase B: lac repressor C: CRP-cAMP
Summary of lac operon regulation
Glucose High High Low Low
cAMP Low Low High High
Lactose Absent Present Absent Present
• 加入CAP，转录
• lac UV-5突变， -10区 TATGTT → TATAAT 在无CAP时，转录
• DNA topI 突变，降低起始转录对CAP的依赖
cAMP-CAP复合物的结合，使位点II附近的富含GC 区域双螺旋结构稳定性降低，因而-10区的熔解温度降 低，促进开放型启动子复合物的形成
9 原核生物基因表达的调控
9.1 基因表达概述 9.2 操纵元控制理论 9.3 基因转录的时序调控 9.4 转录后加工的调控 9.5 翻译水平的调控
孙朱乃玉恩贤
9.1 基因表达概述
9.1.1 生物遗传信息
9.1.1.1 C值矛盾 C value paradox
Genome DNA
10%; 结构基因的编码序列
triplet codon 90%; 重复，间隔，调节序列…
基因选择性表达指令 重要的遗传信息
.9.1.1.2 遗传信息的两大类别
生物化学 第11章 核酸的生物合成
第十一章 核酸的生物合成一、填空题1．中心法则是 于 年提出的，其内容可概括为2．所有冈崎片段的延伸都是按 方向进行的。
3．前导链的合成是 的，其合成方向与复制叉移动方向 。
4．引物酶与转录中的RNA 聚合酶之间的差别在于它对 不敏感；后随链的合成是 的。
5．DNA 聚合酶I 的催化功能有 、 、 。
6．DNA 拓扑异构酶有 种类型，分别为 和 ,它们的功能是 。
7．细菌的环状DNA 通常在一个 开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA 可以在 起始复制。
8．大肠杆菌DNA 聚合酶III 的 活性使之具有 功能，极大地提高了DNA 复制的保真度。
9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有 种DNA 聚合酶，其中 负责DNA 复制， 负责DNA 损伤修复。
10．大肠杆菌中DNA 指导的RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 ，去掉 _因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA 上的 位点。
11．在DNA 复制中， 可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
12．DNA 合成时，先由引物酶合成 ，再由 在其3′端合成DNA 链，然后由 切除引物并填补空隙，最后由 连接成完整的链。
13．大肠杆菌DNA 连接酶要求 的参与，哺乳动物的DNA 连接酶要求 参与。
14．原核细胞中各种RNA 是 种RNA 聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由 种RNA 聚合酶催化，其中rRNA 基因由 转录，hnRNA 基因由 转录，各类小分子量RNA 则是 的产物。
15．转录单位一般应包括 序列， 序列和 序列。
16．真核细胞中编码蛋白质的基因多为 ，编码的序列还保留在成熟mRNA 中的是 ，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是 ；在成熟的mRNA 中 序列被拼接起来。
17．限制性核酸内切酶主要来源于 ，都识别双链DNA 中 ，并同时断裂 。
二、选择题(只有一个最佳答案)：1．如果一个完全具有放射性的双链DNA 分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制，产生的四个DNA 分子的放射性情况是：（ ）A 、其中一半没有放射性B 、都有放射性C 、半数分子的两条链都有放射性D 、一个分子的两条链都有放射性E 、四个分子都不含放射性2．关于DNA 指导下的RNA 合成的下列论述除了（ ）项外都是正确的。
第十二章___遗传信息的传递和表达答案
第十二章遗传信息的传递和表达学号姓名成绩一、填空题1、参与DNA复制的主要酶和蛋白质包括DNA连接酶、DNA聚合酶、引发酶、解链酶、拓扑异构酶、切除引物酶和单链结合蛋白酶。
2、DNA复制的方向是从5端到3端。
3、DNA连接酶和DNA聚合酶Ⅰ酶的缺乏会导致冈崎片段的堆积。
4、体内DNA复制主要使用RNA作为引物，而RNA的转录不需要引物。
5、使用枯草杆菌蛋白酶可将大肠杆菌DNA聚合酶I水解大小两个片段，其中大片段被称为klenow酶，它保留了DNA聚合酶和3,5-核酸外切酶酶活性，小片段则保留了3,5-核酸内切酶酶的活性。
6、DNA复制的主要聚合酶是DNA聚合酶Ⅲ，该酶在复制体上组装成不对称二聚体，分别负责领头链和随从链的合成。
7、DNA的损伤可分为碱基损伤和DNA链损伤两种类型，造成DNA损伤的因素有理化因素和生理化因素。
8、基因转录的方向是从5端到3端。
9、大肠杆菌RNA聚合酶由核心酶和σ因子组成，其中前者由α亚基、β亚基和β’亚基组成，活性中心位于β亚基上。
10、原核细胞启动子－10区的序列通常被称为TA TA盒或pribnow box，其一致序列是TATAAT。
11、第一个被转录的核苷酸一般是嘌呤核苷酸。
12、真核细胞Pre-mRNA后加工方式主要有加帽、加尾、内部甲基化、编辑和剪切5种。
13、原核细胞转录终止有两种机制，一种是依赖蛋白质因子的转录终止另一种是不依赖蛋白质因子的转录终止。
14、蛋白质的生物合成是以mRNA作为模板，tRNA作为运输工具，rRNA作为合成场所。
15、细胞内多肽链合成的方向是从N端到C端，而阅读mRNA的方向是从5端到3端。
16、核糖体上能够结合tRNA的部位有A部位、P部位和E部位。
17、蛋白质的生物合成通常以AUG作为起始密码子，有时也以GUG作为起始密码子，以UAG、UAA和UGA作为终止密码子。
18、原核生物合成中第一个被掺入的氨基酸是甲酰甲硫氨酸。
二、选择题1、逆转录酶是一类：（ C ）A、DNA指导的DNA聚合酶B、DNA指导的RNA聚合酶C、RNA指导的DNA聚合酶D、RNA指导的RNA聚合酶2、 DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’，转录后的上相应的碱基顺序为：（ C ）A、5’-TGATCAGTC-3’B、5’-UGAUCAGUC-3’C、5’-CUGACUAGU-3’D、5’-CTGACTAGT-3’3、假设翻译时可从任一核苷酸起始读码，人工合成的（AAC）n（n为任意整数）多聚核苷酸，能够翻译出几种多聚核苷酸？（C）A、一种B、二种C、三种D、四种4、参与转录的酶是（A）A、依赖DNA的RNA聚合酶B、依赖DNA的DNA聚合酶C、依赖RNA的DNA聚合酶D、依赖RNA的RNA聚合酶5、RNA病毒的复制由下列酶中的哪一个催化进行? （ B ）A、RNA聚合酶B、RNA复制酶C、DNA聚合酶D、反转录酶6、大肠杆菌有三种DNA聚合酶，其中参予DNA损伤修复的是（ A ）A、DNA聚合酶ⅠB、DNA聚合酶ⅡC、DNA聚合酶Ⅲ7、绝大多数真核生物mRNA5’端有（A）A、帽子结构B、PolyAC、起始密码D、终止密码8、羟脯氨酸：（ B ）A、有三联密码子B、无三联密码子C、线粒内有其三联密码子9、蛋白质合成起始时模板mRNA首先结合于核糖体上的位点是（ B ）A、30S亚基的蛋白B、30S亚基的rRNAC、50S亚基的rRNA10、能与密码子ACU相识别的反密码子是（ D ）A、UGAB、IGAC、AGID、AGU11、原核细胞中新生肽链的N-末端氨基酸是（ C ）A、甲硫氨酸B、蛋氨酸C、甲酰甲硫氨酸D、任何氨基酸12、tRNA的作用是（ D ）A、A、把一个氨基酸连到另一个氨基酸上B、将mRNA连到rRNA上C、增加氨基酸的有效浓度D、把氨基酸带到mRNA的特定位置上。
核酸代谢
第十一章核酸代谢一：填空题1.人类对嘌呤代谢的终产物是________________。
2.痛风是因为体内________________产生过多造成的，使用________________作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。
3.核苷酸的合成包括________________和________________两条途径。
4.脱氧核苷酸是由________________还原而来。
5.重亮氨酸作为________________类似物可抑制嘌呤核苷酸的从头合成。
6.从IMP合成GMP需要消耗________________，而从IMP合成AMP需要消耗________________作为能源物质。
7.羟基脲作为________________酶的抑制剂，可抑制脱氧核苷酸的生物合成。
8.不能使用5-溴尿嘧啶核苷酸代替5-溴尿嘧啶治疗癌症是因为________________。
9.细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一个酶是________________。
该酶可被终产物________________抑制。
10.参与DNA复制的主要酶和蛋白质包括________________、________________、________________、________________、________________、________________和________________。
11.DNA复制的方向是从________________端到________________端展开。
12.大肠杆菌在DNA复制过程中切除RNA引物的酶是________________，而真核细胞DNA复制过程中切除RNA引物的酶是________________或________________。
13.大肠杆菌染色体DNA复制的起始区被称为________________，酵母细胞染色体DNA 复制的起始区被称为________________，两者都富含________________碱基对，这将有利于________________过程。
第十一章RNA的生物合成练习题
第十一章RNA的生物合成（转录）一、选择题A型题1．下列关于RNA的生物合成，哪一项是正确的？A．需RNA引物B．DNA双链一股单链是模板C．RNA-pol以DNA为辅酶D．生成的RNA都是翻译模板E．在胞浆中进行2．DNA上某段碱基顺序为5′ACTAGTCAG 3′，转录后的mRNA相应的碱基顺序为：A．5′TGATCAGTC 3′ B．5′UGAUCAGUC 3′ C．5′CUGACUAGU 3′ D．5′CTGACTAGT 3′ E．5′CAGAUGACU 3′3．转录过程中需要的酶是：A．DNA指导的DNA-pol B．核酸酶C．RNA指导的RNA-polⅡD．DNA指导的RNA-pol E．RNA指导的DNA-pol4．关于RNA-pol的叙述不正确的是：A．由核心酶与σ因子构成B．核心酶由α2ββ′（ω）组成C．全酶与核心酶的差别在于β亚基的存在D．全酶包括σ因子E．σ因子仅与转录起始有关5．原核生物参与转录起始的酶是：A．RNA-pol全酶B．引物酶C．RNA-polⅡD．解链酶E．RNA-pol核心酶6．原核生物RNA-pol的核心酶组成是：A．αββ′（ω）B．α2ββ′（ω）C．α ββ′σ（ω）D．αβσ（ω）E．ββ′σ（ω）7．能特异性抑制原核生物RNA-pol的是：A．利福平B．鹅膏蕈碱C．假尿嘧啶D．亚硝酸盐E．氯霉素8．在转录延长中，RNA-pol与DNA模板的结合是：A．全酶与模板结合B．核心酶与模板特定位点结合C．结合状态相对牢固稳定D．结合状态松弛而有利于RNA-pol向前移动E．和转录起始时的结合状态没有区别9．ρ因子的功能是：A．在启动区域结合阻遏物B．增加RNA合成速率C．释放结合在启动子上的RNA-pol D．参加转录的终止过程E．允许特定转录的启动过程10．RNA作为转录产物，其5′-端常见的起始核苷酸是：A．A或G B．C或U C．pppG或pppA D．pppC或pppU E．无一定规律11．电子显微镜下观察到转录过程的羽毛状图形说明：A．模板一直打开成单链B．可见复制叉C．转录产物RNA与模板DNA形成很长的杂化双链D．多聚核糖体生成必须在转录完结后才出现E．转录未终止即开始翻译12．真核生物转录起始前复合物（PIC）是指：A．RNA-pol与TA TAA T序列B．RNA-pol与TA TA序列结合C．各种转录因子互相结合后再与RNA-pol、DNA模板结合D．α因子与RNA-pol结合E．阻遏物变构后脱离操纵基因的复合物13．真核生物的TATA盒是：A．DNA合成的起始位点B．转录起始点C．RNA-pol与DNA模板稳定结合处D．RNA-pol的活性中心E．翻译起始点14．RNA-polⅡ的转录产物是：A．hnRNA B．18S-rRNA C．全部RNA D．tRNA E．28S-rRNA 15．hnRNA是下列哪种RNA的前体：A．真核rRNA B．真核mRNA C．tRNA D．原核rRNA E．原核mRNA16．45S-rRNA是：A．核糖体大亚基的rRNA B．核糖体小亚基的rRNAC．除5S-rRNA 外其余rRNA的前身D．除5.8S-rRNA 外其余rRNA的前身E．由不同转录产物拼接生成17．真核生物mRNA转录终止需要：A．Rho因子B．与加尾修饰同时进行C．转录因子D．核酶E．形成茎环结构18．AA TAAA是：A．真核生物转录加尾修饰点B．真核生物的顺式作用元件C．真核生物的反式作用因子D．启动子的辨认序列E．线粒体的起始密码序列19．属于原核生物的转录调控单位是：A．复制子B．操纵子C．启动子D．外显子E．内含子20．真核生物转录生成的mRNA属于：A．内含子B．外显子C．多顺反子D．单顺反子E．启动子21．RNA聚合酶结合模板DNA的部位是：A．复制子B．操纵子C．启动子D．外显子E．内含子22．外显子是：A．转录的模板链B．真核生物的编码序列C．与内含子互补D．基因突变的表现E．DNA水解的断裂片段23．关于转录因子叙述正确的是：A．具有锤头结构B．相应于RNA-polⅠ，Ⅱ，Ⅲ 分为TFA、TFB、TFCC．是转录调控中的反式作用因子D．与AATAAA结合使转录终止E．是真核生物的启动子24．隔断基因线性表达的序列是：A．复制子B．操纵子C．启动子D．外显子E．内含子25．组成剪接体的RNA是：A．tRNA B．snRNA C．45S-rRNA D．5S-rRNA E．mRNA26．真核生物两个复制起始点之间的DNA片段是：A．复制子B．操纵子C．启动子D．外显子E．内含子27．RNA的剪接作用A．仅在真核生物前体mRNA加工时发生B．仅在真核生物前体rRNA加工时发生C．仅在真核生物前体tRNA加工时发生D．可发生于真核生物RNA的加工过程，也可出现在自剪接中E．仅在原核生物hnRNA加工时发生28．关于真核生物的转录特点，叙述正确的是：A．转录起始时RNA-pol与DNA模板直接结合B．转录产物有polyA，DNA模板上有相应的polyT序列C．发生在细胞质D．已发现有5种真核生物的RNA-polE．不同RNA-pol 转录产物不同29．关于tRNA的转录后修饰，叙述正确的是：A．由外切酶催化B．与剪接体结合后完成C．包括加入3′-CCA末端D．包括加入3′-polyA尾巴E．包括加入帽子结构30．下列关于rRNA的叙述错误的是：A．原核rRNA由RNA-pol催化生成B．真核rRNA由RNA-polⅢ转录合成C．rRNA转录后需进行甲基化修饰D．染色体DNA中rRNA基因为多拷贝的E．rRNA占细胞RNA总量的80%-85%31．哺乳动物的载脂蛋白B mRNA的编辑是：A．C→U的取代B．A→G 的取代C．U的插入D．U的删除E．U→C的取代32．基因表达是指：A．复制、转录B．复制、转录、翻译C．转录、翻译D．转录、转录后加工E．翻译、翻译后加工33．基因表达过程中在原核生物中出现而真核生物没有的是：A．tRNA的稀有碱基B．AUG用作密码子C．岡崎片段D．DNA连接酶E．ρ因子34．关于核酶，叙述正确的是：A．是有催化作用的蛋白质B．以NAD+为辅酶C．有茎环结构和随后的寡聚U D．能催化RNA的自我剪接E．是由snRNA和蛋白质组成的35．RNA-pol的作用特点为：A．转录时需要引物B．能同时催化多核苷酸链向两端延伸C．以NMP为原料D．转录产物生成方向为5′→3′E．转录模板走行方向为5′→3′36．真核细胞RNA-polⅡ催化合成的RNA为：A．28S-rRNA B．hnRNA C．tRNA D．5S-rRNAE．45S-rRNA37．σ因子是：A．RNA-pol的亚基，能识别转录起始点B．RNA-pol的亚基，能识别复制起始点C．核糖体大亚基的成分，能催化肽键生成D．核糖体小亚基的成分，能与mRNA 结合E．在转录延长中不脱落的蛋白因子38．原核细胞中ρ因子的作用是：A．终止复制B．终止翻译C．终止转录D．终止反转录E．减慢转录速度39．识别转录起始点的是：A．ρ因子B．核心酶C．RNA-pol的σ因子D．RNA-pol的α亚基E．RNA-pol的β亚基40．模板DNA的碱基序列是3′-TGCAGT-5′,其转录出的RNA碱基序列是：A．5′-AGGUCA-3′B．5′-ACGUCA-3′C．5′-UCGUCU-3′D．5′-ACGTCA-3′E．5′-UCGUGA-3′41．DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是：A．α2ββ′（ω）B．α2ββ′γC．α2βγD．αββ′（ω）E．α2β2γ；42．18S、5．8S及28S三种rRNA的前体是：A．hnRNA B．snRNA C．snRNP D．45S-rRNA E．核酶43．tRNA分子3′-端序列为：A．–CCA B．-AAC C．-CAA D．-AAA E．-UUU 44．核内的小RNA是：A．hnRNA B．snRNA C．snRNP D．45S-rRNA E．核酶45．外显子是：A．基因突变的表现B．断裂开的DNA片段C．不转录的DNA片段D．断裂基因中可表达生成肽链的片段E．转录模板链X型题46．复制是全套基因（基因组）都复制，转录只少部分转录，这是因为：A．复制有保真性，转录没有保真性B．复制是保证遗传信息能够代代相传C．复制后，DNA变短D．不是每时每刻每个基因的产物都是有用的E．RNA-pol只有一种；DNA-pol在原核生物有3种，真核生物有5种47．下列关于真核生物转录的叙述哪些是错误的：A．不需要DNA存在B．必须以DNA分子的一股链作为模板C．RNA链的延长方向是从5′→3′ D．需先形成RNA引物E．RNA在细胞核中合成48．RNA生物合成需要的物质有：A．NTP B．引物C．DNA模板D．RNA-pol E．氨基酰-tRNA合成酶49．复制和转录的相似之处是：A．都以DNA为模板B．都是核苷酸的聚合过程C．都需要引物D．都需要DNA指导的RNA-pol E．合成方向都是5′→3′50．原核生物和真核生物的转录相同之处在：A．都需数种不同的RNA-pol B．都在细胞核内进行C．转录起始点不一定是翻译起始点D．都可被利福平抑制E．底物都是NTP51．在镰形红细胞贫血病人哪种核酸会出现异常：A．hnRNA B．mRNA C．DNA D．rRNA E．snRNA 52．pppGpN┅┅：A．是体内重要的供能物质B．是转录起始的5′端结构C．是转录终止的信号D．是多种酶的辅酶E．这一结构一直保留至转录终止及RNA脱离模板时仍存在53．转录生成的产物有：A．cDNA B．rDNA C．mRNA D．rRNA E．tRNA 54．属于顺式作用元件的核苷酸序列有：A．TA TA盒B．增强子C．CAA T盒D．Pribnow盒E．GC 盒55．真核生物mRNA5′-端帽子结构形成需要的物质有：A．加帽酶B．甲基化转移酶C．ATP D．GTP E．SAM 56．mRNA的剪接过程需要：A．剪接体B．连接酶C．二次转酯反应D．ATP E．核酸内切酶57．大肠杆菌RNA-pol的功能包括：A．决定哪些基因被转录B．催化NTP聚合C．结合DNA模板D．辨认起始点E．逆转录58．tRNA的稀有碱基形成包括下列化学反应：A．甲基化B．氧化反应C．还原反应D．脱氨反应E．核苷内的转位反应59．真核生物rRNA的基因是：A．丰富基因族B．高度重复序列C．断裂基因D．cDNA E．rDNA60．真核生物mRNA的转录后加工包括：A．3′-末端加上CCA-OH B．5′-末端加个帽子C．3′-末端加上polyA D．引物水解E．剪接61．真核生物的RNA-p olⅢ的转录产物有：A．45S-rRNA B．5S-rRNA C．tRNA D．hnRNA E．snRNA62．转录的模板链：A．与编码链互补B．与产物RNA互补C．是DNA双链中可转录的一股链D．永远在同一单链上E．就是结构基因63．关于真核生物mRNA的转录后加工叙述错误的是：A．3′-末端加上CCA-OH B．5′-末端加个帽子C．3′-末端加上polyAD．引物水解E．剪接64．关于外显子和内含子的描述下列哪些是正确的：A．外显子是编码区B．内含子是非编码区C．外显子和内含子相间隔排列D．套索RNA是由外显子形成的E．套索RNA是由内含子形成的65．关于转录下列叙述正确的是：A．对特定基因，模板DNA两条链均有转录功能B．需要引物C．是不对称性转录D．σ因子识别转录起始点E．对特定基因，只有一条链可以作为转录模板66．tRNA成熟过程包括：A．切去部分多余核苷酸链B．3′-端多聚腺苷酸化C．修饰形成某些稀有碱基D．加3′-CCA氨基酸臂E．加5′-帽子结构67．下列关于原核生物RNA-pol的叙述哪些是正确的：A．全酶由5种亚基（αββ′σω）组成B．核心酶的组成是α2ββ′C．σ亚基也有催化RNA进行转录的功能D．σ亚基协助转录起始E．转录起始后σ亚基脱落68．真核细胞内转录后mRNA的加工过程包括：A．在5′-端加“帽子”结构B．在3′-端加多聚A尾C．去除内含子拼接外显子D．部分碱基进行甲基化E．剪切或（和）选择性剪接69．关于转录下列哪些叙述是不正确的：A．对特定基因，模板DNA两条链均有转录功能B．需要引物C．是不对称性转录D．σ因子识别转录起始点E．对特定基因，只有一条链可以作为转录模板70．下列哪些成分为转录过程所必需：A．dNTP B．DNA指导的RNA聚合酶C．NTP D．DNA模板E．RNA模板71．内含子是指：A．合成蛋白质的模板B．hnRNA C．成熟mRNAD．非编码序列E．剪接中被除去的RNA序列72．RNA的编辑包括：A．3′末端的添加B．核苷酸残基的插入C．5′末端的加帽D．核苷酸残基的删除和取代E．转录后碱基的甲基化二、填空题1．转录有不对称性，在双链DNA中，指导转录的是①_______，相对的一股单链是②_______。
生物化学教案——第十一章 RNA的生物合成
第十一章RNA的生物合成RNA的生物合成包括转录和RNA的复制。
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，或在DNA指导下合成RNA。
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。
转录研究的主要问题：①RNA聚合酶②转录过程③转录后加工④转录的调控①~③是基本内容，④是目前研究的焦点，转录调控是基因调控的核心。
转录与DNA复制的异同：相同：要有模板，新链延伸方向5’→3’，碱基的加入严格遵循碱基配对原则。
相异：①复制需要引物，转录不需引物。
②转录时，模板DNA的信息全保留，复制时模板信息是半保留。
③转录时，RNA聚合酶只有5’→3’聚合作用，无5’→3’及3’→5’外切活性。
转录是基因表达的第一步，也是最关键的一步。
基因表达的终产物：①RNA ②蛋白质转录过程涉及两个方面①RNA合成的酶学过程②RNA合成的起始信号和终止信号，即DNA分子上的特定序列。
DNA正链：与mRNA序列相同的DNA链。
负链：与正链互补的DNA链。
转录单位的起点核苷酸为+1，起点右边为下游（转录区），转录起点左侧为上游，用负数表示：-1，-2，-3。
DNA指导的RNA合成（转录）RNA链的转录，起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一位点终止，此转录区域称为一个转录单位。
一个转录单位可以是一个基因（真核），也可以是多个基因（原核）。
基因的转录是有选择性的，细胞不同生长发育阶段和细胞环境条件的改变，将转录不同的基因。
转录的起始由DNA上的启动子区控制，转录的终止由DNA上的终止子控制，转录是通过DNA指导的RNA聚合酶来实现的。
一、RNA聚合酶RNA合成的基本特征①底物：NTP（ATP、GTP、CTP、UTP）②RNA链生长方向：5’→3’③不需引物④需DNA模板反应：1、E.coli RNA聚合酶（原核生物）E.coli和其它原核细胞一样，只有一种RNA聚合酶，合成各种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）。
细胞核与染色质
①由H2A、H2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、H3、H4各两分子形成八聚 体，构成核心颗粒；
②DNA分子缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp， 共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合；
③相邻核心颗粒之 间为一段60bp 的连接线DNA。
在低盐亲水介质中展开的染色质，示串珠状的核小体（JA，Gall 1981）
通过核小体长度压缩7倍，形成11nm纤维。 2.螺线管
SBF与近启动 子结合 转录的激活与转录起始物的形成
（二）转录因子介导的调控
通用转录因子（非特异转录因子） 参与转录 调控的因子 特异转录因子 转录激活因子
（DNA-蛋白质） 转录抑制因子
特点：
至少含3个功能结构域：DNA结合功能域，转录活性功能域， 其他转录因子结合功能域；
能识别并结合上游调控区中的DNA元件（顺式作用元件）结合； 对基因表达有正性或负性调控作用，即激活或阻遏基因表达。
一般哺乳动物细胞约3000个核孔。 电镜下观察核孔呈圆形或八角形。
抽提后核孔胞质面的结构
抽提后核孔质面的结构
核孔复合体
胞质纤维 中心栓
胞质环 辐 外核膜
内腔
核被膜
核质环
内核膜
核篮纤维
核篮
终环
从功能上讲，核孔复合体可以看做是一种 特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是双功 能、双向性的亲水性核质交换通道。
亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够 进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质，大多数 的亲核蛋白往往在一个细胞周期中一次性地被 转运到核内，并一直停留核内行使功能，典型 的如组蛋白、核纤层蛋白等。
三、物质运输与信号序列有关
核定位信号（NLS,nuclear localization signal）：引导蛋白进入细胞核，受体蛋 白为核转运蛋白importin，4-8个氨基酸 组成，含Pro、Lys和Arg。完成核输入后 不被切除。
分子生物学第11.5章原核基因转录水平的调控
4.细菌的应急反应
上述3个方面是细菌处于正常生活条件下的基 因表达调节方式，这种正常也包括生活环境中缺 少某一种或两种物质，但能找到代用物。可是， 细菌有时会遇到十分恶劣的环境，比如氨基酸饥 饿时，就不是缺少一两种氨基酸，而是氨基酸全 面匮乏。为了紧缩开支，渡过难关，细菌会产生 应急反应，包括合成各种 RNA、糖、脂肪和蛋白 质在内的几乎全部生化反应过程均被停止。
Ⅲ，它们催化合成的RNA种类不同。
大肠杆菌RNA聚合酶
大肠杆菌RNA聚合酶通常认为由 5个亚基组 成，即α2、β、β＇及σ，这5个亚基组成的酶叫全 酶，而只由 α2 、 β 、 β ＇ 4 个亚基组成的酶叫做核
心酶。此外，还可以看到一个相对分子量在
10000 左右的 ω 亚基，其功能尚不清楚；后来又
原核基因启动子的一般结构
原核生物基因的启动子有两个保守的区域，一 个位于－10处，称为Pribnow box，另一个位于－35 处，称为Sextama box。它们的保守性为 Sextama box T82T84G78A65C54A45 Pribnow box T80A95T45A60A50T96
结合的作用。
RNA的转录过程
转录起始
原核RNA聚合酶通过σ亚基发现启动子－
35 区识别位点后，首先与－ 35 区序列结合成 一个封闭的启动子复合体，几乎与此同时， 全酶向－ 10 序列转移并与之紧密结合，使－ 10 区及转录起始区发生局部解链而形成开放 型复合体。
RNA的转录过程
转录起始
在开放型复合体中， RNA 聚合酶上的起始
调节基因表达的作用。
2.衰减子对基因表达的调节
在这种调节方式中，起信号作用的是特定氨 酰－ tRNA的浓度，如对色氨酸操纵子来说，高 浓度的色氨酰－ tRNA抑制色氨酸操纵子的表达。
细胞生物学 第11章 细胞核
授课教师：
2014-11-10
第9章
细胞核
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细胞核基本概况
1、细胞核是细胞生命活动的控制中心： 贮存遗传信息 进行DNA复制 进行RNA转录 它的出现是生命进化史的飞跃，也是真核细胞和原核细胞根 本区别，是细胞遗传与代谢的调控信息中心-克隆技术。 2、形态：与细胞形态相适应，大多为球形或卵圆形。少数杆 状、折叠状、锯齿状等。 3、数目：通常一个细胞一个核，有些为双核或多核。被病毒 感染的宿主细胞发生融合成多核。 4、大小：核质比表示，多数细胞的核质比约为10%，随生物 不同而异，与生物种类、细胞类型、发育阶段、生理状态及 染色体倍数等有关。 ５、结构组成：核被膜、染色质和染色体、核仁及核骨架等 几部分。（间期核）
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第9章 细胞核
8
一、外核膜和内核膜
外核膜（outer nuclear
membrane ）：面向 胞质，形态结构和生化性质与粗面内质网相 似，并与之连接，其外表面也有核糖体附着。 利于核被膜与内质网间的物质交流及核被膜 的更新，外核膜表面存在中间纤维，与细胞 核在细胞质中的空间定位有关。
第9章 细胞核
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组蛋白
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第9章 细胞核
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非组蛋白
是一类酸性蛋白，带负电荷，富含天门冬氨酸、谷 氨酸等酸性氨基酸，数量少种类多，只与DNA的特 定序列结合。 在整个细胞周期中均能合成，具有与特异性DNA 序 列识别和结合的特性，故有种属和组织特异性也称 序列特异性DNA结合蛋白质。 非组蛋白的功能： 1）参与染色体的构建： 2）协助启动DNA复制： 3）调控基因的转录：调节基因表达（磷酸化）。
第11章 核糖体与核酶
E.coli （a）核糖体小亚单位中的部分r蛋白与rRNA的结合位点） （b）及其在小亚单位上的部位
（三）核糖体的装配
• 1、rRNA的转录与加工
• (1)真核生物:18S、5.8S和28S基因是串联一起, 每个基因被间隔区隔开。该基因在RNA聚合酶Ⅰ 作用下，首先转录成一个45S的前rRNA，然后 被加工成41S前rRNA，再被切割成20S前rRNA 和32S前rRNA，20S rRNA加工为成熟的18S rRNA，32S rRNA加工为28S和5.8S rRNA • 5SrRNA基因位于不同染色体上,由RNA聚合酶Ⅲ 转录,仅进行简单加工或不加工
原核生物与真核生物核糖体成分的比较
二、核糖体的结构
（一）核糖体结构与功能的分析方法
离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白； 纯化的r蛋白与纯化的rRNA进行核糖体的重组装， 显示核糖体中r蛋白与rRNA的结构关系 双向电泳技术可显示出E.coli核糖体在装配各阶段中， 与rRNA结合的蛋白质的类型 双功能的交联剂和双向电泳分离可用于研究r蛋白在 结构上的相互关系 电镜负染色与免疫标记技术结合，研究r蛋白在核糖 体的亚单位上的定位。 70S核糖体小亚基16S rRNA结构及与全部r蛋白关系
（二）蛋白质合成的基本过程
1、链的起始： • （1）30S亚基与mRNA的结合：在原核生物， mRNA依靠SD序列只和游离的30S小亚基结合； 真核生物，小亚基识别mRNA5’端甲基化帽结构， 然后沿mRNA滑动，直到遇到识别序列，典型的 识别序列为5’-CCACCAUGC-3’，含AUG • 小亚基与mRNA结合还需要起始因子(initiation factor, IF)的帮助.原核生物命名为IF,有IF1,IF2和 IF3,IF3帮助mRNA与核糖体结合;真核生物为eIF, 至少有10个,eIF4帮助mRNA与核糖体结合.
生化习题_第十一章__RNA的生物合成（转录）[1]
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生化习题_第十一章__RNA的生物合成（转录）[1]第十一章 RNA的生物合成（转录）一、单项选择题：1、有关转录的叙述正确的是：A、模板为RNAB、需要DDDPC、原料为dNTPD、产物为蛋白质E、产物也包括生成tRNA和rRNA的合成2、转录与复制有许多相同之处，除外：A．都需要依赖DNA的聚合酶B．均需要引物C．合成的方向均为5′—3′D．核苷酸之间均生成磷酸二酯键E．都遵守碱基配对规律3、转录的模板是：A．DNA双链B．DNA分子中任一单链的各个节段C．编码链D．Watson链E．Crick链4、转录所需的聚合酶为：A．DDRP B．RDDPC．DDDP D．RDRPE．Klenow fragment5、原核细胞DDRP全酶是指：A．α2ββ'σ B．αα'β2σC．α2β2β' D．αβ2β'σE、αββ'σ26、原核细胞DDRP核心酶是指：A．α2ββ'σ B．α2ββ'C．αββ'σ D．αβ2β'E、αββ2'7、真核细胞中最重要、经常起作用的RNA聚合酶是：A．RNA聚合酶I B．RNA聚合酶ⅡC．RNA聚合酶Ⅲ D．RNA聚合酶ⅣE、 RNA聚合酶I+Ⅲ8、转录酶的全酶中σ(Sigma )亚基起何作用A、结合模板B、终止作用C、决定特异性D、辨认起始点E、酶解作用9、真核生物的RNA聚体酶I催化的转录产物为：A、5S-rRNAB、tRNAC、45S-rRNAD、hnRNAE、snRNA10、有关转录的叙述，错误的是：A、靠DDRP全酶的σ因子辨认转录起始点B、转录的延长阶段由核心酶催化C、核心酶沿模板链移动的方向是5′—3′D、在同一模板DNA分子上可多位点同时转录E、启动子是控制转录的关键部位11、多数转录起始区的-10bp附近，有一组:A、 5'-AATACTPu 序列B、 5'-ATAAATPu 序列C、 5'-TATATTPu 序列D、 5'-TATAATPu 序列E、 5'-TAATTAPu 序列12、原核生物RNA聚合酶与模板结合的过程正确的是A、RNA聚合酶全酶首先结合到模板-10区B、RNA聚合酶全酶首先结合到模板的pribnow boxC、RNA聚合酶全酶首先结合到模板-35区D、RNA聚合酶与-35区的结合较-10区牢固E、转录的起始点往往就是翻译的起始点13、“转录起始复合物”是指：A、DDRP核心酶—DNA模板—pppGpN—OH3’B、DDRP全酶—DNA模板—pppGC、DDRP全酶—DNA模板—pppGpN OH3’D、DDDP—DNA模板—pppGpN OH3’E、DDRP核心酶—DNA模板—pppGpN—OH5’14、转录产物的第一个核苷酸5′端最为常见的是：A、GTPB、UTPC、GDPD、CTPE、ATP15、参与RNA-polⅡ转录的转录因子TFⅡD的主要功能是A、稳定模板B、促进RNA-polⅡ与模板结合C、具有ATPase功能D、解旋酶功能E、辩认TATA盒16、有关转录的延长的描述错误的是：A、由核心酶发挥作用B、碱基配对的方式为A=T，G=C，T=AC、形成转录空泡D、转录过程形成DNA-RNA的杂化双链E、 RNA链可伸出转录空泡外。
原核细胞转录翻译
原核细胞转录翻译
原核细胞的转录翻译是指在原核细胞中进行的基因转录和蛋白质合成过程。
在原核细胞中，转录和翻译是同时进行的，这一过程被称为"偶联转录-翻译"。
在转录过程中，DNA的一个特定区域被RNA聚合酶酶解，并合成相应的mRNA分子。
这个mRNA分子含有基因的编码信息，可以被核糖体用来合成蛋白质。
转录结束后，mRNA分子被立即翻译为蛋白质。
在原核细胞中，翻译过程发生在核糖体中，其中tRNA分子通过与mRNA 的互补碱基序列匹配，将特定的氨基酸带入核糖体，随后氨基酸通过肽键连接，合成多肽链，最终形成蛋白质。
与真核细胞相比，原核细胞的转录翻译过程速度快，没有核膜和核糖体合成的前处理，转录和翻译能够同时进行。
但由于原核细胞的基因组较小，转录和翻译过程中发生的调控限制相对较少。
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启动子 转录区 终止子 有义链 反义链
三、转录的延伸
• 延伸（elongation）：RNA聚合酶以5′→3 ′方向和共价键 结合方式，将核苷酸加在RNA链3'-端的过程，在此过程中， RNA聚合酶本身以3'→5'方向沿着模板链移动 • 随着聚合酶的移动，局部双链DNA随之解链以便进行碱基 配对，而在聚合酶之后双螺旋结构又重新形成 • 在37℃时，大肠杆菌RNA聚合酶的转录效率约为40个核苷 酸/秒。
二、延伸阶段
• 随着RNA合成的启动，RNA聚合酶全酶释放 因子，形 成聚合酶-DNA-RNA复合物，使得聚合酶沿着DNA链移 动，此步骤称为启动子清除，以便转录再次启动 • 解链的DNA区域形成转录泡，随聚合酶沿着DNA移动 • RNA的 5'-端与模板链的12碱基区域形成杂合区域
三、终止阶段
一、启动子序列
• 长度：40-60bp，-55到+20区域为聚合酶结合区，其中-10和-35 保守序列最关键 • -10序列：由Pribnow发现（故称Pribnow 框），共有序列为 TATAAT，与转录起始部位间距离为5-8个碱基 • -35序列：共有序列为TTGACA，高效启动子中高度保守，与10序列之间间隔为16-18个核苷酸 • 启动效率：不同基因转录效率差异很大，主要由启动子控制， 其-35和-10序列越典型转录效率越高 • 转录起始部位：约90%基因的转录起始部位为G或A，两侧分别 是C和T
四、转录终止Βιβλιοθήκη • 定义：指转录复合物的 解离和RNA合成的结束
• 终止子（terminator）： 通常含自身互补序列， 导致合成的RNA链形成 发夹结构，使RNA聚合 酶移动和转录停止
• 终止反应：RNA-DNA杂 合分子发生分离，以便 DNA重新形成双链及 RNA聚合酶和RNA链的 释放
具有典型发夹结构的终止子不需其 他因子参与即能终止转录，否则需 ρ蛋白等辅助因子才能终止转录
• RNA聚合酶继续转录， 直到转录单元末端的终 止序列 • 一旦聚合酶遇到终止信 号即合成发夹，导致聚 合酶移动立即停止 • 发夹末端连续的U 碱基 有助于合成的RNA链从 DNA模板链上解离
依赖Rho因子的转录终止
• 当终止部位不能形成典型发夹结构时，转录终止需rho（ρ） 因子参与 • ρ因子是1个六聚体蛋白质，在单链RNA存在时，通过水解 ATP和识别RNA的特定结构与72个碱基结合，使RNA聚合酶 在ρ依赖转录终止子处停止移动 • ρ依赖的终止信号有时确有发夹样结构，但缺少一串U碱基
二、结构亚单位
• 亚单位: rpoA 基因编码， 核心酶装配所需，可能参与 启动子的识别 • 亚单位： rpoB基因编码， 是该酶的催化中心 • ‘ 亚单位: rpoC 基因编码， 可能与模板链结合有关 • 因子:最常见的是 70，对 启动子识别起关键作用
第三节
大肠杆菌70启动子
五、反转录
• 以RNA链为模板，由逆转录酶（依赖于RNA的DNA聚 合酶）催化合成DNA链的过程，叫做反（逆）转录 • 反转录机制首先在RNA肿瘤病毒中发现，哺乳动物的胚 胎细胞和正在分裂的淋巴细胞中也有反转录酶 • 反转录合成一条与RNA模板互补的DNA单链，叫做互 补DNA (complementary DNA, cDNA ）
G ---5-8 bp--C T TTGACA -----16-18 bp-------TATAAT A -35 sequence -10 sequence +1
第四节
转录过程
一、起始阶段
• 启动子结合: 核心酶先与启动子 DNA序列非特异结合，然后全酶 沿着DNA搜索-10和-35序列，增 加与启动子的特异性结合，形成 闭合的聚合酶-启动子DNA复合 物 • 双链DNA解链: 聚合酶将启动子 处的DNA双链解开，DNA双链 的负超螺旋有利于解链，解链的 DNA与聚合酶形成开放复合物 • RNA合成启动: RNA合成不需引 物， 合成从 GTP or ATP开始, 在 聚合酶不移动情况下将前9个核 糖核苷酸添加在RNA链上
第二节
大肠杆菌的RNA聚合酶
一、RNA聚合酶
• 全酶（holoenzyme）：包括2个α亚单位和1个β、β ' 、ω、 σ亚单位，为转录启动所必需 • 核心酶（core enzyme）：不包括σ因子的聚合酶，负责 转录延伸和转录复合物的释放 • T3和T7噬菌体RNA聚合酶：单一多肽链，能识别其自 身特定DNA的结合序列和快速合成RNA
第十一章
原核细胞基因的转录
第一节
转录的基本原理
一、概述
• 转录(transcription)是以DNA为模板进行的RNA合成过程， 是基因表达的第一步，最终导致编码蛋白的合成 • 转录由RNA聚合酶催化，以核苷酸前体（ATP、GTP、 CTP和UTP）为原料 • 转录以固定方向（5→3）进行，通常情况下双链DNA仅 一条链发生转录，该链称为有义链（sense chain），另一 链称为反义链（antisense chain）或模板链
二、转录的启动
• 转录单元：从启动子开始到终止子结束的一段DNA序列 • 启动子：RNA聚合酶与双链DNA结合的部位，位于基因编码 区上游。转录启动从RNA聚合酶与启动子结合开始 • 解链：在转录开始之前，双螺旋DNA必须在启动子的RNA聚 合酶结合部位解链 • 转录起始部位：又称为+1位 • 转录复合物：装配在DNA模板上的RNA聚合酶及共因子