第三章+转录及其调控 ppt课件
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转录及转录调控
8/3/2020
（二）转录延长 1. 与原核生物大致相似，
没有转录与翻译同步的现象。 2. RNA-pol前移,核小体移位和解聚现象。
8/3/2020
核小体
RNA-Pol
转
转录方向
录
延
长
中
的
核
RNA-Pol
小
体
移
位
RNA-Pol
8/3/2020
（三）转录终止 —— 和转录后修饰密切相关。
转录终止修饰点: DNA读码框架下游的一组AATAAA和GT共同
原核生物启动子保守序列
8/3/2020
转录起始点
1、 转录开始的位置
超过90%的转录起始点为嘌呤核苷酸，在转录 起始点有一保守序列：MCATMM，A是转录 始点。 M：A或C或G
8/3/2020
—10序列
2、 —10序列，位于转录起始位点上游— 10bp左右，有一个6个碱基组成的保守 序列TATAAT，是RNA聚合酶结合的部 位，又称为TATA盒或Pribnow盒。
8/3/2020
转录起始过程：
2. DNA局部解链 RNA聚合酶挤入DNA双链中，解链长度约
12~17个核苷酸， 拓扑异构酶参与。 形成开放转录复合物(二元复合物)
8/3/2020
转录起始过程：
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。
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
8/33/42020
发夹式结构和寡聚U的共同作用使RNA从三元 复合物中解离出来。
8/33/52020
终止效率与 二重对称序列 （至少6bp）和 寡聚U（至少4个 U）的长短有关， 长度↑，终止效 率↑。
（二）转录延长 1. 与原核生物大致相似，
没有转录与翻译同步的现象。 2. RNA-pol前移,核小体移位和解聚现象。
8/3/2020
核小体
RNA-Pol
转
转录方向
录
延
长
中
的
核
RNA-Pol
小
体
移
位
RNA-Pol
8/3/2020
（三）转录终止 —— 和转录后修饰密切相关。
转录终止修饰点: DNA读码框架下游的一组AATAAA和GT共同
原核生物启动子保守序列
8/3/2020
转录起始点
1、 转录开始的位置
超过90%的转录起始点为嘌呤核苷酸，在转录 起始点有一保守序列：MCATMM，A是转录 始点。 M：A或C或G
8/3/2020
—10序列
2、 —10序列，位于转录起始位点上游— 10bp左右，有一个6个碱基组成的保守 序列TATAAT，是RNA聚合酶结合的部 位，又称为TATA盒或Pribnow盒。
8/3/2020
转录起始过程：
2. DNA局部解链 RNA聚合酶挤入DNA双链中，解链长度约
12~17个核苷酸， 拓扑异构酶参与。 形成开放转录复合物(二元复合物)
8/3/2020
转录起始过程：
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。
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
8/33/42020
发夹式结构和寡聚U的共同作用使RNA从三元 复合物中解离出来。
8/33/52020
终止效率与 二重对称序列 （至少6bp）和 寡聚U（至少4个 U）的长短有关， 长度↑，终止效 率↑。
基因转录表达调控页PPT文档
1）转录过程产生的新链由核糖核苷酸组成，而复制产生的新链则是由脱氧核糖 核苷酸组成；
2）催化合成RNA的聚合酶不需要引物，可以从头（de novo）起始转录. 在细胞内 转录是从一段特定的DNA序列起始并转录某一特定的DNA区段。
3）产生的RNA产物并不与模板DNA保持大范围碱基配对，而是仅仅在酶活性中 心部位保持一段8个核苷酸的互补区，已经合成的其它区段被从DNA模板上 置换出来。既可以保证翻译的同时进行，也可以允许一个基因同时被几个聚合 酶所转录，从而保证短时间内产生大量转录产物。
Promoter consensus sequence and spacing consensus
σand αsubunits recruit RNA polymerase core enzyme to the promoter
2)当RNA聚合酶成功脱离启动子后，进入转录延伸阶段（transcription elongation） 未转录的DNA双链从两蟹爪交接处进入聚合酶, 并分别进入酶分子中各自通道, 在 离开聚合酶后又重新恢复双链结构. 转录延伸中的RNA分子只有8～9nt与模板DNA 互补,其余的RNA链则从模板链上剥离, 并通过RNA通道离开RNA聚合酶. 在延伸过 程中, RNA聚合酶具有两种校正功能:
4）精确率低于复制过程（10-4 Vs 10-8）
一、RNA聚合酶
J Harowitz与S Weiss分别在1960年首次发现以DNA为模板的RNA聚合酶，可催化如下反应：
nNTP
DNA模板，Mg2+/Mn2+
RNA Pol
RNA+4n PPi
原核生物一般只有一种RNA聚合酶，而真核生物有三种RNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） 。其中细菌RNA聚合酶核心酶由5个亚基组成（β β’ α’ α’’ ω），可以与另外六 个其它亚基形成全酶（holoenzyme）, 其中的σ亚基介导RNA聚合酶只对特定的启 动子序列结合并起始转录。真核生物的核心酶由Rpb1,2,3,11,6组成，分别对应于细 菌聚合酶的β’ β α’ α’’ ω亚基，与另外7个其它亚基组成全酶。真核生物RNA聚 合酶对启动子序列的特异性识别结合是由普通转录因子（general transcription factor, GTF）介导的。.
2）催化合成RNA的聚合酶不需要引物，可以从头（de novo）起始转录. 在细胞内 转录是从一段特定的DNA序列起始并转录某一特定的DNA区段。
3）产生的RNA产物并不与模板DNA保持大范围碱基配对，而是仅仅在酶活性中 心部位保持一段8个核苷酸的互补区，已经合成的其它区段被从DNA模板上 置换出来。既可以保证翻译的同时进行，也可以允许一个基因同时被几个聚合 酶所转录，从而保证短时间内产生大量转录产物。
Promoter consensus sequence and spacing consensus
σand αsubunits recruit RNA polymerase core enzyme to the promoter
2)当RNA聚合酶成功脱离启动子后，进入转录延伸阶段（transcription elongation） 未转录的DNA双链从两蟹爪交接处进入聚合酶, 并分别进入酶分子中各自通道, 在 离开聚合酶后又重新恢复双链结构. 转录延伸中的RNA分子只有8～9nt与模板DNA 互补,其余的RNA链则从模板链上剥离, 并通过RNA通道离开RNA聚合酶. 在延伸过 程中, RNA聚合酶具有两种校正功能:
4）精确率低于复制过程（10-4 Vs 10-8）
一、RNA聚合酶
J Harowitz与S Weiss分别在1960年首次发现以DNA为模板的RNA聚合酶，可催化如下反应：
nNTP
DNA模板，Mg2+/Mn2+
RNA Pol
RNA+4n PPi
原核生物一般只有一种RNA聚合酶，而真核生物有三种RNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） 。其中细菌RNA聚合酶核心酶由5个亚基组成（β β’ α’ α’’ ω），可以与另外六 个其它亚基形成全酶（holoenzyme）, 其中的σ亚基介导RNA聚合酶只对特定的启 动子序列结合并起始转录。真核生物的核心酶由Rpb1,2,3,11,6组成，分别对应于细 菌聚合酶的β’ β α’ α’’ ω亚基，与另外7个其它亚基组成全酶。真核生物RNA聚 合酶对启动子序列的特异性识别结合是由普通转录因子（general transcription factor, GTF）介导的。.
真核生物转录及转录水平的调控课件
亮氨酸拉链
碱性结构
一种亮氨酸拉链二聚体对DNA
bZIP蛋白的亮氨酸拉链和碱性结构域
2. HTH结构（helix-turn-helix）
• HTH结构(基序)的特点是两段α螺旋之间由一段 常含脯氨酸的10氨基酸左右的肽连结，使两段α 螺旋形成一个固定的角度。
• 同源异型域（homeodomains）也属于HTH结 构（图14-18）。
dimer
Three major categories of transcription factor protein.
dimer
C2H2锌指结构的特点
①通过锌离子把四个氨基酸（2个组氨酸和2个半胱氨酸的协 调作用）连在一起;
②锌指的一端与α-螺旋相连; ③锌指与DNA的结合是通过“锌指”的C端进行; ④每个“指”通过形成两个序列特异的DNA接触点（α-螺
３)RNA聚合酶I的启动子及转录的起始
UCE
core promo+t1er
• UBF+UPE UBF • UBF+Part of
core promoTteArF1X3
• Two UBF TBP interaction causing DNA to forTmBPa loopSL1
RNA 聚合酶
UBF UBF
• 第四个部位是增强子（enhancer），又称远上游序列（far upstream sequence）。一般都在-1OO以上。
2) Enhancer 的结构与功能
☆增强子（Enhancer）和沉默子（Silencer） 是远上游调控元 件，具有远距离，方向和位置非依赖性，部分具有组织细胞类 型。
１)RNA聚合酶I启动子及其转录起 始
《转录水平的调控》课件
转录因子在转录过程中的作用机制
激活机制
转录因子通过与DNA上的特异序 列结合，促进RNA聚合酶的招募 ，从而激活基因转录。
抑制机制
转录因子通过与DNA上的特异序 列结合，阻止RNA聚合酶的招募 ，从而抑制基因转录。
共激活剂和共抑制
因子
一些转录因子可以招募共激活剂 或共抑制因子，进一步增强或减 弱其调控作用。
转录因子在疾病中的调控作用
肿瘤发生和发展
一些转录因子在肿瘤发生和发展过程中发挥重要作用，如MYC、FOXM1等。这些转录因子的异常表达可以导致肿瘤 细胞的增殖、侵袭和转移。
免疫系统调控
一些转录因子在免疫系统的发育和功能中发挥重要作用，如NF-κB、IRF等。这些转录因子的异常表达可以导致免疫 系统紊乱，增加疾病易感性。
在转录过程中，RNA聚合酶识别DNA上的启动子 02 序列，并开始合成RNA链。
转录过程中，DNA双链结构中的一条链作为模板 03 ，合成RNA链。
转录的步骤
起始
RNA聚合酶结合到DNA上的启动子序列， 并开始合成RNA链。
延长
RNA聚合酶沿着DNA模板链不断向前移动，同时合 成RNA链。
终止
RNA聚合酶到达DNA上的终止子序列，停 止合成RNA链，并从DNA上释放出来。
表观遗传学主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码 RNA等机制。
表观遗传学调控在细胞分化、胚胎发育、肿瘤发生等多种生物学过程中发 挥重要作用。
DNA甲基化在转录水平调控中的作用
DNA甲基化是指在 DNA序列中，CpG位 点的胞嘧啶被甲基所
修饰的一种形式。
DNA甲基化可以影响 转录因子与DNA的结 合，从而调控基因的
02
转录调控ppt课件
基因表达调控
（Regulation of Gene Expression）
本章主要内容 ❖ 基本概念与原理
❖ 原核生物基因转录调控 ❖ 真核生物基因表达调控
一、基因表达的概念
基因表达 是指生物体基因组种结构基因所携带的遗传信息 经过转录及翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质， 进而发挥其特定生物学功能的全过程。 基因表达产物 各种RNA(tRNA、mRNA和rRNA)以及蛋白质、 多肽。
乳糖操纵子
P 启动基因：RNA聚合酶的结合位点
O 操纵基因：阻遏物的结合位点，当阻遏物附着在操纵
基因上时，结构基因无法转录。
I: 调节基因（阻遏基因）：编码阻遏物
没有乳糖的时候，阻遏基因编码产生的阻遏蛋白 结合在操纵基因序列上，使得RNA聚合酶无法对
下游的结构基因进行转录
异乳糖
原核生物的共有序列
--
36
--
37
3 亮氨酸拉链结构 亮氨酸拉链（leucine zipper， ZIP）结构也是转录因子DNA结合区的一种结 构模式
--
38
--
39
4．螺旋-环-螺旋结构 螺旋-环-螺旋（helix-loophelix，HLH）是新近发现的一种DNA结合区的 结构模式
--
40
--
41
六、真核基因表达的激素调节
转录产物的转运 翻译调控 翻译水平 翻译后加工
二、色氨酸操纵子的调节机制
❖ 色氨酸操纵子（trp operon）：
❖ 阻遏型操纵子； ❖ 主要参与调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白
的转录合成。 ❖ 当细胞内缺乏色氨酸时，此操纵子开放； ❖ 而当细胞内合成的色氨酸过多时，此操纵子被关闭。
二、色氨酸操纵子的调节机制
（Regulation of Gene Expression）
本章主要内容 ❖ 基本概念与原理
❖ 原核生物基因转录调控 ❖ 真核生物基因表达调控
一、基因表达的概念
基因表达 是指生物体基因组种结构基因所携带的遗传信息 经过转录及翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质， 进而发挥其特定生物学功能的全过程。 基因表达产物 各种RNA(tRNA、mRNA和rRNA)以及蛋白质、 多肽。
乳糖操纵子
P 启动基因：RNA聚合酶的结合位点
O 操纵基因：阻遏物的结合位点，当阻遏物附着在操纵
基因上时，结构基因无法转录。
I: 调节基因（阻遏基因）：编码阻遏物
没有乳糖的时候，阻遏基因编码产生的阻遏蛋白 结合在操纵基因序列上，使得RNA聚合酶无法对
下游的结构基因进行转录
异乳糖
原核生物的共有序列
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3 亮氨酸拉链结构 亮氨酸拉链（leucine zipper， ZIP）结构也是转录因子DNA结合区的一种结 构模式
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4．螺旋-环-螺旋结构 螺旋-环-螺旋（helix-loophelix，HLH）是新近发现的一种DNA结合区的 结构模式
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六、真核基因表达的激素调节
转录产物的转运 翻译调控 翻译水平 翻译后加工
二、色氨酸操纵子的调节机制
❖ 色氨酸操纵子（trp operon）：
❖ 阻遏型操纵子； ❖ 主要参与调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白
的转录合成。 ❖ 当细胞内缺乏色氨酸时，此操纵子开放； ❖ 而当细胞内合成的色氨酸过多时，此操纵子被关闭。
二、色氨酸操纵子的调节机制
03转录及调控-3
（一）真核生物基因表达的特点
1. 细胞的全能性 2. 基因表达的时间性和空间性 3. 转录和翻译分开进行
4. 初级转录产物要经过转录后加工修饰
5. 部分基因多拷贝
6. 不存在操纵子结构 真核生物的mRNA是单顺反子mRNA
(monocistronic mRNA)
胚胎期
ε
胚胎期 δ2 Hb Grow1
原核生物以负调控为主： 原核生物染色质没有核小体结构，DNA没有遮蔽，
催化转录的RNA聚合酶很容易发现启动子，其基 因表达的调节很容易通过阻遏蛋白实现。 负调控提供了一个非常保险的机制：即使调节系 统失灵，蛋白质照样可以合成。很多原核操纵子 （元）系统，原核基因调控普遍涉及特异阻遏蛋 白参与的开、关调节机制。
Transcription
mRNA 5′
3′
1
2
3
Translation
Proteins
1
2
3
3.转录和翻译偶联进行；
4.mRNA翻译起始部位有特殊的碱基序列—SD序 列，共有序列为AGGAGG； 5.原核生物基因表达调控主要在转录水平，即对 RNA合成的调控。
通常有两种方式： (1) 起始调控，即启动子调控 (2) 终止调控(衰减子调控)
转录终止调控方式 ： A.依赖ρ因子的终止调控
噬菌体
B.不依赖ρ因子的终止调控
• 依赖mRNA3′末端转录终止子
• 衰减子介导的转录终止
色氨酸操纵子的表达调控
1.色氨酸操纵子的结构 色氨酸操纵子（tryptophan operon，trp operon）
负责色氨酸合成的操纵子，由启动子和操纵基因 区组成，该操纵基因区控制一个编码色氨酸生物合 成需要的5种蛋白的多顺反子mRNA的表达。
第三章转录-课件
RNA pol 执行多功能
(1) 识别DNA双链上的启动子； (2) 使DNA变性在启动子处解旋成单链； (3) 通过阅读启动子序列，RNA pol确定它
自己的转录方向和模板链。 (4)最后当它达到终止子时，通过识别停止转录。
原核生物的RNA聚合酶
大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、 一个β′亚基和一个ω亚基组成，称为核心酶。加 上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶
细菌中是RNA聚合酶识别启动 子。
二、转录机器的主要成分
（一）RNA聚合酶 1960年Weiss,S,B等发现RNA聚合酶（RNA Pol） 其特点是： （1）以核糖核苷三磷酸（rNTR）为底物； （2）主要以双链DNA为模板； （3）按5′-3′方向合成； （4）无需引物的存在能单独起始链的合成； （5）第一个引入的rNTP是以三磷酸形式存在； （6）在体内DNA双链中仅一条链作为模板； （7）RNA的序列和模板是互补的。
RNA聚合酶II：核质中，合成mRNA 前体
RNA聚合酶III：核质中，合成tRNA、 5srRNA以及一些小分子RNA前体
H
A
13-15
CCCCATNTA
σ54 rpo 氮代谢 N
CTGGNA
6
TTGCA
转录的起始从化学过程来看是单个 核苷酸与开链启动子-酶复合物相 结合构成新生RNA的5‘端，再以磷 酸二酯键的形式与第二个核苷酸相 结合，起始的终止反映在σ因子的 释放
真核生物RNA聚合酶
RNA聚合酶I：核仁中，合成rRNA前 体
研究发现， 由β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 个大亚基有同源性。
Β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相 结合。
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①闭合转录复合体（closed transcription comple）形成； ②开放转录复合体（open transcription complex）形成； ③转录起始复合物形成。
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
二、原核生物转录过程
E.coli的转录起始和延长
二、原核生物转录过程
1. 亚基脱落，RNA–pol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
二、原核生物转录过程
规律把四种核糖核苷三磷酸聚合成RNA链。 ❖ 需二价金属离子，如Mn2+、Zn2+。 ❖ 不需要引物并且也没有校正活性。
一、转录模板、酶及相关因子
大肠埃希菌（E．coli）RNA 聚合酶各亚基的功能
亚基 α β β′ ω σ
分子量 36 512 150 618 155 613 11 000 70 263
每分子酶中所含数目 2 1 1 1 1
功能 决定哪些基因被转录 与转录全过程有关（催化） 结合DNA 模板 功能尚不清楚 辨认起始位点
α2ββ′ωσ称为全酶（holoenzyme），α２ββ′ω称为核心酶（core enzyme）。
一、转录模板、酶及相关因子
1.因子 ❖由相同亚基组成的六聚体蛋白质，亚基分子量 46kD。 ❖能 结 合 RNA ， 以 对 poly C 的 结 合 力 最 强 ， 对 poly dC/dG组成的DNA的结合能力低得多。 ❖ ATP酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
生物体在遗传信息传递过程中，以DNA为模板，在 DNA依赖的RNA聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase）催化下，以4种三磷酸核苷（ATP、GTP、 CTP、UTP）为原料，合成RNA的过程称为转录（ transcription）。
一、转录模板、酶及相关因子
2.调节基因所编码的因子 ①特异因子 ：决定RNA聚合酶对一个或一套启动序 列的特异性识别和结合能力； ②阻遏蛋白：可识别、结合特异DNA序列，抑制基因 转录，介导负调节； ③激活蛋白：可结合启动序列邻近的DNA序列，提高 RNA聚合酶与启动序列结合能力，增强RNA聚合酶的 转录活性，是一种正调控。CAP
大肠埃希菌的转录泡局部结构示意图
转录泡(transcription bubble)： RNA-pol （核心酶） ····DNA ····RNA
复制和转录的区别
模板
原料 酶
产物 碱基配对
复制
两股链均复制 全部基因组被复制
dNTP DNA聚合酶 子代双链DNA A-T，G-C
转录
只有模板链转录（不对称转录） 任一种细胞内仅部分基因转录
NTP RNA聚合酶 mRNA，tRNA，rRNA等 A-T，G-C，A-U
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
编码链（coding strand） 模板链（template strand）
转录
5′···GCAGUACAUGUC ···3′ mRNA
翻译
N······Ala ·Val ·His ·Val ······C 蛋白质
一、转录模板、酶及相关因子
（二）原核生物RNA聚合酶 ❖ 在模板链DNA碱基序列的指导下，按碱基配对
二、原核生物转录过程
（一）原核生物转录起始 1.原核生物RNA聚合酶与模板的辨认结合 原核生物通常是以操纵子（operon）作为转录和 调控的基本单位。
启动子 (promoter)
RNA-pol
其他调控序列
结构基因
二、原核生物转录过程
❖RNA 聚合 酶保 护法
二、原核生物转录过程
RNA聚合酶保护区 结构基因
一、转录模板、酶及相关因子
❖分解代谢物基因激活蛋白（catabolite gene activator protein,CAP）就是一种典型的激 活蛋白。有些基因在没有激活蛋白存在时， RNA聚合酶很少或根本不能结合启动序列，无 法转录。
3.其他因子 除上述因子外，还有一些蛋白质参 与转录过程。例如，大肠埃希菌的nusA蛋白能协 助RNA聚合酶识别某些特征性的终止位点。
原核生物转录 真核生物转录 转录调控 转录及其调控系统与药物
第一节 原核生物转录
目录
一、原核生物转录模板、酶及相关因子 （一）原核生物转录模板 （二）原核生物RNA聚合酶 （三）原核生物转录相关因子
二、原核生物转录过程 （一）原核生物转录起始 （二）原核生物转录延长 （三）原核生物转录终止
一、转录模板、酶及相关因子
5
3
3
5
5
3
-50 -40 -30 -20 -10 1 10
3
5
-35 区
TTGACA AA C T G T RNA-pol辨认位点 (recognition site)
开始转录 -10 区
T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
二、原核生物转录过程
2.原核生物转录起始过程
（一）转录模板
❖ 在DNA分子的双链上，按碱基配对规律能指导 转录生成RNA的一股链作为模板指导转录，另 一股链则不转录，这种模板的选择性称为不对 称转录（asymmetric transcription）。
一、转录模板、酶及相关因子
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′
药学分子生物学
第三章 转录及其调控
重点难点
❖ 转录、启动子、增强子的概念 ❖ 转录反应体系 ❖ 原核生物转录的大致过程 ❖ 真核生物转录后加工 ❖ 转录水平的调节方式
▪ 原核生物的操纵子模式 ▪ 真核生物的顺式作用元件与反式作用因子
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
二、原核生物转录过程
E.coli的转录起始和延长
二、原核生物转录过程
1. 亚基脱落，RNA–pol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
二、原核生物转录过程
规律把四种核糖核苷三磷酸聚合成RNA链。 ❖ 需二价金属离子，如Mn2+、Zn2+。 ❖ 不需要引物并且也没有校正活性。
一、转录模板、酶及相关因子
大肠埃希菌（E．coli）RNA 聚合酶各亚基的功能
亚基 α β β′ ω σ
分子量 36 512 150 618 155 613 11 000 70 263
每分子酶中所含数目 2 1 1 1 1
功能 决定哪些基因被转录 与转录全过程有关（催化） 结合DNA 模板 功能尚不清楚 辨认起始位点
α2ββ′ωσ称为全酶（holoenzyme），α２ββ′ω称为核心酶（core enzyme）。
一、转录模板、酶及相关因子
1.因子 ❖由相同亚基组成的六聚体蛋白质，亚基分子量 46kD。 ❖能 结 合 RNA ， 以 对 poly C 的 结 合 力 最 强 ， 对 poly dC/dG组成的DNA的结合能力低得多。 ❖ ATP酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
生物体在遗传信息传递过程中，以DNA为模板，在 DNA依赖的RNA聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase）催化下，以4种三磷酸核苷（ATP、GTP、 CTP、UTP）为原料，合成RNA的过程称为转录（ transcription）。
一、转录模板、酶及相关因子
2.调节基因所编码的因子 ①特异因子 ：决定RNA聚合酶对一个或一套启动序 列的特异性识别和结合能力； ②阻遏蛋白：可识别、结合特异DNA序列，抑制基因 转录，介导负调节； ③激活蛋白：可结合启动序列邻近的DNA序列，提高 RNA聚合酶与启动序列结合能力，增强RNA聚合酶的 转录活性，是一种正调控。CAP
大肠埃希菌的转录泡局部结构示意图
转录泡(transcription bubble)： RNA-pol （核心酶） ····DNA ····RNA
复制和转录的区别
模板
原料 酶
产物 碱基配对
复制
两股链均复制 全部基因组被复制
dNTP DNA聚合酶 子代双链DNA A-T，G-C
转录
只有模板链转录（不对称转录） 任一种细胞内仅部分基因转录
NTP RNA聚合酶 mRNA，tRNA，rRNA等 A-T，G-C，A-U
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
编码链（coding strand） 模板链（template strand）
转录
5′···GCAGUACAUGUC ···3′ mRNA
翻译
N······Ala ·Val ·His ·Val ······C 蛋白质
一、转录模板、酶及相关因子
（二）原核生物RNA聚合酶 ❖ 在模板链DNA碱基序列的指导下，按碱基配对
二、原核生物转录过程
（一）原核生物转录起始 1.原核生物RNA聚合酶与模板的辨认结合 原核生物通常是以操纵子（operon）作为转录和 调控的基本单位。
启动子 (promoter)
RNA-pol
其他调控序列
结构基因
二、原核生物转录过程
❖RNA 聚合 酶保 护法
二、原核生物转录过程
RNA聚合酶保护区 结构基因
一、转录模板、酶及相关因子
❖分解代谢物基因激活蛋白（catabolite gene activator protein,CAP）就是一种典型的激 活蛋白。有些基因在没有激活蛋白存在时， RNA聚合酶很少或根本不能结合启动序列，无 法转录。
3.其他因子 除上述因子外，还有一些蛋白质参 与转录过程。例如，大肠埃希菌的nusA蛋白能协 助RNA聚合酶识别某些特征性的终止位点。
原核生物转录 真核生物转录 转录调控 转录及其调控系统与药物
第一节 原核生物转录
目录
一、原核生物转录模板、酶及相关因子 （一）原核生物转录模板 （二）原核生物RNA聚合酶 （三）原核生物转录相关因子
二、原核生物转录过程 （一）原核生物转录起始 （二）原核生物转录延长 （三）原核生物转录终止
一、转录模板、酶及相关因子
5
3
3
5
5
3
-50 -40 -30 -20 -10 1 10
3
5
-35 区
TTGACA AA C T G T RNA-pol辨认位点 (recognition site)
开始转录 -10 区
T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
二、原核生物转录过程
2.原核生物转录起始过程
（一）转录模板
❖ 在DNA分子的双链上，按碱基配对规律能指导 转录生成RNA的一股链作为模板指导转录，另 一股链则不转录，这种模板的选择性称为不对 称转录（asymmetric transcription）。
一、转录模板、酶及相关因子
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′
药学分子生物学
第三章 转录及其调控
重点难点
❖ 转录、启动子、增强子的概念 ❖ 转录反应体系 ❖ 原核生物转录的大致过程 ❖ 真核生物转录后加工 ❖ 转录水平的调节方式
▪ 原核生物的操纵子模式 ▪ 真核生物的顺式作用元件与反式作用因子
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