转录

a. 与标准启动子序列同源性越高 →启动强度越大 b. 与标准启动子同源性越低 →启动强度越小 c. 与标准启动子差异很大时 →由另一种σ因子启 动
TATAAT
4） -10和-35之间距离：


间距非常重要，16-19bp的间距转录效率最高，碱基序列并 不重要 17bp
原因：

该距离大致是双螺旋绕两圈的长度。这两个结合区是在 DNA分子的同一侧面，此酶结合在双螺旋的一面。 原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列之一。RNA聚合 酶往往不能单独识别这种启动子，需要有辅助蛋白质的帮 助。
50-70％ 20-40％ 10％
RNA pol Ⅲ 核质
2.1 真核RNA聚合酶的结构特点：
1）大分子蛋白质，500KDa或更多； 2) 分子量500KDa, 含两个大亚基和 7~12 个小亚基。R NhomakorabeaApolⅡ：
3) 大亚基中有 羧端功能区 (carboxy domain CTD) terminal
2 延伸：

第一个碱基加上后延伸，聚合酶不断前移。 转录终止受DNA模板上的信号顺序决定。
3 终止：
1 转录的起始
1.1 原核生物转录的起始
σ
核心酶
-35区
移动到-10区，使之熔解
12～17bp
酶与-10区牢固结合
（β亚基）
1.2 真核生物转录的起始
三种RNApol识别不同启动子。
转录起始过程需要很多转录因子

1.1 内部终止子/不依赖ρ因子/强终止子 (1) 一个反向重复序列， 可形成茎环结构，阻止 RNA pol的前进； (2) 茎区域内富含G-C，使茎环不易解开； (3) 3’端上有6个U，和模板形成的连续U-A配对较易 打开，便于RNA释放。
原核生物转录作用的终止信号
1.2 依赖ρ因子

(1) 没有固定的特征，也可形成茎环结构，但不是 都能形成稳定的发夹； (2) 茎中的G、C含量少。 (3) 3’端寡聚U数量不定； (4) 靠与ρ的共同作用而实现终止。 茎环的存在可使RNA聚合酶暂停一下，若此时ρ 因子追上来和其结合，那么转录即可终止，若无ρ 因子聚合酶还可越过终止进行“通读”。
RNA RNA
pol较小，更类似于细菌的RNA pol。
pol转录控制也很简单，只转录少数几 个基因 。
某些常用的转录抑制剂
抑制剂 利福霉素 链霉溶菌素 放线菌素D 靶酶 细菌的全酶 细菌的核心酶 真核RNA聚合酶Ⅰ 抑制作用 与β亚基结合， 阻止起始 与β亚基结合， 阻止延长 与DNA结合，并 阻止延长 与RNA聚合酶Ⅱ 结合



RNApol Ⅲ的终止信号：
有富含G· C的序列，3’ 端有4个U。

RNApol I的终止序列是18bp, 需要辅助因子。

RNApol II还不清楚是否有明确的终止元件。


第一节 转录酶
第二节 启动子


第三节 终止子
第四节 转录的机制

第五节 转录产物的后加工
第四节 转录的机制
1 起始：pol与启动子识别结合后启动转录；
（5）其他元件
• 八聚核苷酸元件（octamer element OCT元件）
一致序列为 ATTTGCAT
•
KB元件
一致序列为
GGGACTTTCC
GTGACGT
• ATF元件 一致序列为
•
以及还有一些位于起始点下游的相关元件
(6) 起始子（initiator，Inr）：


位于起始点 -3～+5
可能提供RNA pol Ⅱ识别。


第一节 转录酶
1 原核生物的RNA聚合酶 2 真核生物的RNA聚合酶
2 真核生物的RNA聚合酶
种类 分布 转录产物 相对活性 对α-鹅膏蕈 碱的敏感性 分类 不敏感 敏感 种特异性
RNA polⅠ RNA polⅡ
核仁 核质
28S,18S,5.8S rRNAs hnRNA， SnRNA tRNA， 5S rRNA， SnRNA
真核启动子含有不同的组件
SV40 早期启动子 胸苷激酶
组蛋白H2B
-140
-120
Oct
-100
-80
-60
-40
GC
-20
+1
CAAT
TATA


第一节 转录酶
第二节 启动子


第三节 终止子
第四节 转录的机制


第五节 转录产物的后加工
第六节 RNA的剪接
第三节


终止子
1 原核生物的终止子

因子更替的现象

在细菌受到外界环境的急剧影响时，会改变所表 达的基因，产生因子更替的现象。 如环境温度升高时，大肠杆菌会开启rpoH基因的 表达， 其产物32能识别热激基因的启动子，而正 常状态下表达的基因会关闭或表达水平下降。 芽孢菌生活周期过程中生活方式的改变也是通过 因子的更替完成的。
（transcription factor, TF ）参与，按一定顺 序与DNA形成复合物，协助RNA pol定位于转 录起始点。
1.2.1 RNA pol Ⅱ的转录起始

RNA聚合酶Ⅱ与转录因子TFⅡX形成转录 起始复合物，共同参与转录起始的过程。

结构特点：


保守序列：TATAAT（T80A95T45A60A50T96）
A.T较丰富，易于解链。 功能：

(1) RNA pol结合位点 ； (2) 形成开放启动复合体； (3) 使RNA pol定向转录。
3） -35区
又称为Sextama box
结构特点：

其保守序列 TTGACA（T82T84G78A65C54A45）
α-鹅膏蕈碱
真核RNA聚合酶Ⅱ


第一节 转录酶
第二节 启动子


第三节 终止子
第四节 转录的机制

第五节 转录产物的后加工
第二节 启动子
1 原核生物的启动子 2 真核生物的启动子
1 原核生物的启动子
启动子（promoter）：DNA分子与RNA聚合酶特异 结合的部位，也就是转录开始的部位。


当有的基因缺少TATA框时，可能由Inr来替代它 的作用，
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 。

小结--- 与原核生物启动子的比较：
（1）多种元件：TATA框，GC框，CAAT框， OCT等； （2）不同元件的组合情况：位置、序列、距 离和方向都不完全相同； （3）需转录因子参与转录的全过程：转录因 子先和启动子结合，再与RNA聚合酶一 起形成转录起始复合物，开始转录的过 程。
识别启动子，还参与RNA聚合酶与一些调控因子间
的作用。

ω 亚基：约10KD,作为核心酶，具体功能不清楚。
σ亚基/因子：使全酶识别启动子并与之结合，也看
作一种辅助因子。
1.4 σ亚基/因子

σ因子在RNA聚合酶识别启动子的过程 中起关键作用，σ因子可重复使用。 不同的因子可识别不同的启动子
三种 RNApol → 三种转录方式 三种启动子 → 三类基因，Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类
2.1 RNApolⅡ的启动子 2.2 RNApol I的启动子 2.3 RNApol III的启动子
2.1 RNApolⅡ的启动子
• 通用型启动子（无组织特异性）
• 结构最复杂 • 位于转录起始点的上游
• 有多个短序列元件组成


大肠杆菌RNA聚合酶由多亚基组成， α2ββ’ ωσ称 为全酶, 480 KDa 亚基与全酶结合疏松，很容易与全酶分离。
β ω α
α
σ
β ’
1.3 各亚基的功能

β亚基：由 rpoB编码，结合底物（NTP及新生RNA 链），进行聚合作用。 β′亚基：由rpoC编码，可能与模板结合。


α亚基：由 rpoA编码，可能参与全酶的组装及全酶
（3） CAAT框（CAAT box） 结构特点： 位于－75bp处 一致序列为GGC/TCAATCT
功能：


前两个 G 的作用十分重要(转录效率)
增强启动子的效率、频率，不影响启动子的特异性 （距转录起始点的距离，正反方向）
☻ 以上三个保守序列在绝大多数启动子中都存在
（4） GC框 （GC box） • • • 位于－90附近，较常见的成分 核心序列为GGGCGG 可有多个拷贝，也可以正反两方向排列
转录酶
1 原核生物的RNA聚合酶 2 真核生物的RNA聚合酶
1 原核生物的RNA聚合酶（RNA polynerase）
1.1 RNA pol与DNA pol作用的相同点：
DNA模板，Mg2＋，4种三磷酸核苷。

不同点：
（1）RNA pol没有任何校对功能；
（2）能起始新的RNA链。
1.2 组成

与-10序列，相隔16-19bp。
功能：

(1) 为RNA pol的识别位点。


σ亚基识别-35序列，为转录选择模板链。
RNA Pol 核心酶和模板结合，进行聚合； (2) 很大程度上决定了启动子的强度。
－35 序列与－10 序列与转录效率的关系 标准启动子 －35 TTGACA －10 不同的启动子

第三节

终止子
1 原核生物的终止子 2 真核生物的终止子
2 真核生物的终止子（Terminator)

真核mRNA的3’端不是转录终止而是转录后 切割加工产生的。 真核生物的RNA大部分都要经过加工，包 括剪切和加poly(A)，很难确定原初转录物 的3’末端。