原核生物转录终止子
转录终止子的名词解释
转录终止子的名词解释
转录终止子 (transcribed termination site) 是指在真核生物基因组中,负责终止 RNA 聚合酶 II(RNA polymerase II) 转录作用的序列。
RNA 聚合酶 II 在转录过程中,会沿着 DNA 链前进,并将其转录成 RNA 分子。
在终止转录时,RNA 聚合酶 II 会移动到终止子序列处,然后终止转录过程。
终止子序列通常由几个核苷酸组成,它们被称为 TTS(transcribed termination site) 或 TER(transcriptional termination region)。
转录终止子是一个重要的基因调控机制,可以影响基因的表达水平。
在某些疾病中,转录终止子的异常可以导致基因的异常表达,从而影响细胞的功能。
因此,研究转录终止子对于理解基因调控机制和疾病发生机制非常重要。
除了真核生物外,转录终止子也在原核生物中发挥重要作用。
原核生物的RNA 聚合酶 I 和 RNA 聚合酶 II 都使用转录终止子来终止转录过程。
转录终止子是基因调控过程中非常重要的一环,可以影响基因的表达水平,从而影响细胞的功能。
生物化学——RNA合成
·RNA合成名词解释转录:生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录,模板链并非永远在同一单链上转录单位(是DNA):RNA 链的合成是从模板特定的部位起始的,经过链的延伸终于与特定的模板部位。
一般将从转录起始点到转录终止点的整个区域称为转录单位转录本(是RNA):与转录单位相对应的RNA 称为转录本,转录子启动子:RNA 聚合酶识别、结合并由此启动转录的一段DNA 序列,位于转录起点的5’端上游,启动子本身一般是不被转录的转录起点:每个转录单位的起点。
该店编号1,上游负数,下游正数终止子:具有终止功能的特定的DNA 序列,为RNA 聚合酶提供终止转录信号的DNA 序列知识点RNA聚合酶反应特点:1. 以四种核苷三磷酸NTP 为底物, DNA 为模板2.5’→3’方向合成3. 无需引物,直接在模板上合成RNA 链4. 碱基配对是A-U 和G-C5. DNA的两条链中仅一条链可作为模板,称模板链,另一条为编码链RNA聚合酶:1.原核生物:亚基分子量每分子酶中所含数目功能a 36512 2 决定基因转录的特异性β1506181与转录全过程有关β'155613 1结合DNA模板0 70263 1 辨认起始位点σ亚基为起始因子,能使RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上。
σ因子具有特异性2.真核生物:种类 1 ⅡⅢ转录产物45s-rRNA hnRNA5s-rRNA,tRNA,snRNA(18S、5.8S、28S) mRNA前体中度敏感对鹅音覃碱耐受极敏感的反应123分别专一的转录不同的基因真核生物的启动子:(1) Hogness 框 (TATA 框) :中心在-25~30处,保守序列TAAA(T)AA(T),有助于DNA 局部解开(2 )CAAT 框:-75处,保守序列GGT(C)CAATCT ,与RNA 聚合酶结合有关(3) GC 框:在更上游处,保守序列GGGCGG , 与某些转录因子结合有关*RNA 聚合酶IⅢI (转录5S RNA 等)的启动子在转录区内部终止因子:1.rho 因子:具有核酸酶活力(水解三磷酸核苷酸),在 RNA 聚合酶遇到终止子暂停作用时解 RNA-DNA 螺 旋2.终止因子 (NusA): 协助 RNA 聚合酶识别终止信号的辅助因子,与RNA 聚合酶的核心酶结合,识别终止序列转录过程:(一)转录的起始1.原核生物的转录起始: RNA 聚合酶结合,双链部分解开形成转录空泡,σ因子辨认转录 起始位点。
RNA的转录
§ 大多数启动子中共有序列为
T82T84G78A65C54A45
§ 重要性:很大程度上决定了启动子的强度
(RNApol 的σ因子)
§ 位置在不同启动子中略有变动
(2) Pribonow 框(Pribonow Box)
§ -10序列,RNA聚合酶的牢固结合位点
结合位点(B 位点)
§ 一致序列:T80A95T45A60A50T96 (TATPUAT)
在有些病毒中,RNA也可以指导合成RNA。
若干基本概念
是基因表达的第一步,也是最关键的一步。 以Double Strand DNA中的一条单链作为转录模板 (杂交实验所证实)
• 有义链 (sense strand)
[又称编码链 coding
strand]:
指不作模板的DNA单链 • 反义链 (antisense strand) [又称模板链 template srand] : 指作为模板进行RNA转录的链 (60年代以前的表示方法与此相反) 没有 A=U G=C 的规律
RNA的转录 (RNA transcription)
1.
2.
转录的基本概念
原核生物RNA转录的起始
3.
4. 5.
真核生物RNA转录的起始
转录的延伸 转录的终止
6. 真核生物转录产物的后加工
第一节 转录的基本概念
转录(transcription):是指以DNA为模板,在依赖于DNA的
RNA聚和酶催化下,以4种rNTP(ATP、 CTP、GTP和UTP)为原料,合成RNA 的过程。
标准启动子 -35 TTGACA
-10
TATAAT
则不同的启动子
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
叙述原核生物转录所需的物质体系和基本过程
叙述原核生物转录所需的物质体系和
基本过程
原核生物转录所需的物质体系包括:
1. 转录酶:负责将 DNA 上的遗传信息转录成 RNA 的酶。
2. DNA 模板:转录过程中所需的 DNA 片段,作为转录的模板。
3. RNA 聚合酶:用于合成 RNA 的酶。
4. 核苷三磷酸(NTP):包括 ATP、GTP、CTP 和 UTP,是合成 RNA 的原料。
5. 启动子:位于 DNA 上的特定序列,是转录开始的信号。
6. 终止子:位于 DNA 上的特定序列,是转录终止的信号。
原核生物转录的基本过程如下:
1. 启动子识别:RNA 聚合酶结合到启动子区域,开始转录。
2. 转录起始:RNA 聚合酶在启动子区域解开 DNA 双链,并开始合成 RNA。
3. 转录延伸:RNA 聚合酶沿着 DNA 模板移动,持续合成 RNA。
4. 转录终止:当 RNA 聚合酶到达终止子区域时,转录终止。
5. RNA 释放:合成的 RNA 从 DNA 模板上释放出来。
6. RNA 加工:刚合成的 RNA 需要经过一系列的加工修饰,如剪接、加帽和加尾等,才能成为成熟的 mRNA。
原核生物的转录过程是基因表达的关键步骤,通过转录产生的 mRNA 可以进一步翻译成蛋白质,实现生物体的各种功能。
转录过程分为三个阶段起始initiation延长elongation终止
• 真核生物的转录起始是在转录因子的 协助下,RNA聚合酶辨认结合转录起 始点上游的DNA序列 (启动子),生成 起始复合物。
RNA聚合酶 TF II F
TF II D
TF II A
TATA
TF II B
TF II E
DNA
转录前起始复合物
二、转录延长
最强; • 因子还有ATP酶和解螺旋酶的活性。
2. 不依赖ρ因子的转录终止 DNA模板上靠近终止处,有特殊的
碱基序列,转录出RNA后,RNA产物 形成特殊的结构来终止转录。
特殊结构终止转录的机制: • 发夹结构改变RNA聚合酶构象,使酶停
止移动; • DNA、RNA各自形成自身双链使杂交体
不稳定而分离; • 3´-端一连串U,UA配对最不稳定,
分为三个阶段: 起始(initiation) 延长(elongation) 终止(termination)
一、转录起始
1. RNA聚合酶结合在转录模板 的起始区域
2. DNA双链解开,以一条链为模 板,合成第一个磷酸二酯键
(一) 原核生物的转录起始 RNA 聚合酶
σ
pppG N'T-OPH
PPi
转录起始复合物
(RNA聚合酶全酶-DNA-pppGpN'-OH)
(二) 真核生物的转录起始
• 反式作用因子中,直接或间接结合 RNA聚合酶的,称为转录因子 (transcriptional factor,TF)。
• 相应于RNA-polⅠ、Ⅱ、Ⅲ的TF,
分别称为TF Ⅰ 、TF Ⅱ 、TF Ⅲ。 • TFⅡ又分为TFⅡA、TFⅡB……等。
(一) 噬菌体DNA在试管内进行转录实验, 转录产物比在细胞内转录出的要长。说明: ①转录终止信号是可以跨越的; ②细胞内某些因素有执行转录终止的功能。
转录的多种终止机制
转录的多种终止机制展开全文转录进行到一定程度,会停止下来,复合物解体,新生RNA释放出来,称为转录的终止(termination)。
终止通常需要一个标志,即终止子(terminator),DNA模板上作为转录终止信号的顺式作用元件(cis-acting element)。
元件(element)指DNA上有特定功能的一段序列。
相对来说,与之作用的蛋白质被称为“因子”(factor)。
顺式(cis)与反式(trans)来自拉丁文前缀,是“在同一侧”和“在另一侧”的意思。
这两个词在顺反异构中比较好理解,在分子生物中的用法与早期研究有关。
在早期的分子遗传学研究中,经常要判断对某基因的调控作用是来自DNA分子本身,还是来自另一个分子。
前者称为顺式作用,比如增强子对启动子的作用;后者称为反式作用,比如某个蛋白因子对启动子的作用。
在顺反子的定义中也是同样的含义。
原核生物有两类终止子:依赖ρ因子的终止子和不依赖ρ因子的终止子。
ρ因子(Rho)是一种高度保守的终止因子,存在于几乎所有的原核生物。
除了终止转录以外,Rho还有抑制反义转录,影响tRNA和小调节RNA的合成,沉默外源DNA等多种功能。
两类终止子都有一段回文结构。
简单终止子有两个对称的富含GC的片段,下游还有一段富含A的序列。
而依赖ρ因子的终止子不需要GC序列和寡聚A序列。
简单终止子转录出RNA后,两段富含GC的片段会形成茎环结构,破坏了RNA和模板DNA的杂合双链结构。
此时下游恰好是结合力较弱的AU对,进一步造成了转录延伸复合物的不稳定,导致聚合酶解离和转录终止。
转录的内部终止模型。
Biomolecules. 2015 Jun; 5(2): 1063–1078.这种终止也称为内部终止(intrinsic termination)。
大肠杆菌中的大多数基因采用内部终止,Rho依赖的终止大约占20-30%。
大肠杆菌的Rho因子是环状六聚体,每个亚基47KD。
与转录起始和终止有关的DNA结构
(二)终止子结构
终止子:提供终止信号的的序列,存在于RNA聚 合酶已经转录过的序列中,使RNA聚合酶释放新 生的RNA链,并与模板DNA脱离。 不依赖于蛋白辅助因子的终止子: 转录终止点前的回文序列中富含GC碱基对,在 回文序列的下游方向含有AT碱基对。
பைடு நூலகம்
依赖蛋白辅助因子的终止子:
① 位置不同:真核生物的TATA盒位于转录起始
部位上游-25bp处,而原核生物位于-10bp处。
② 原核生物的TATA盒是转录不可缺少的,但有
的真核生物GC代替了TA,或者完全缺乏TATA盒,
也可进行转录。
3、CAAT框(盒) 保守序列是GGCCAATCT,一般位于上游-75bp
附近
功能:控制转录起始的频率 真核生物的启动子还有其它类型,具有同样的功能。
(三)RNA聚合酶Ⅲ启动子
转录tRNA和5sRNA
启动子位于转录的DNA序列之内,即转录区内。
为下游启动子,或称内部启动子。
三、原核生物和真核生物转录起始 位点的结构差异
原核生物只有一种启动子,而原核有三种 原核生物mRNA起始位点没有“帽子”结构
原核基因的启动区范围较小
启动子结构序列不同
关于σ因子
转录起始至延长阶段也是σ因子与RNA聚合酶的结合与解离 的循环。起始反应的终止在σ因子的释放。
在起始阶段,全酶与DNA形成稳定复合物,对连接部位一 级结构的专一性很强
在延伸阶段,为了能沿模板移动,则必须放松对DNA的结合, 因此,转录起始后立即从全酶中释放出σ因子 σ因子的结合保证了原核生物RNA聚合酶只能与启动子区而 不是其他区域形成稳定的二元复合物。 σ因子的存在,引导β和β‘的构象有利于与DNA的结合 σ因子不存在,β和β‘的与DNA的结合不专一
原核终止子读书笔记
原核生物转录的终止——终止子摘要:转录是基因表达调控的重要环节,终止子是DNA上的一类终止信号,当RNA Pol遇到DNA上的特殊终止信号,转录就会停顿,通过各种特殊方式从DNA上脱落,转录终止。
终止子不受环境的影响,转录一旦起始,就一定走到底才发生终止作用。
已知原核生物转录终止有两种模式:一种是依赖ρ(Rho)因子的,一种是不依赖ρ(Rho)的。
非依赖ρ因子的转录终止:为强终止子,DNA上含有终止序列的特殊位点,即模板链上有富含GC的回文结构,由于GC之间是3个氢键,较稳定,因而当RNA聚合酶经过时不会拆开DNA形成的茎环结构,前行受到阻止。
模板链上随后有多个连续的A,在RNA 上转录成多个U,AU配对氢键弱,因而RNA易雨DNA分离,重新形成DNA双螺旋,RNA脱离。
依赖ρ因子的转录终止:为弱终止子,不能形成茎环结构,当RNA Pol遇到若终止子后,RNA Pol停顿,转录停止,翻译开始,翻译完毕,核糖体脱落。
Rho因子有ATP酶和解旋酶的活性,与RNA产物结合,使得RNA聚合酶与Rho蛋白都发生构象变化,DNA\RNA双链拆离,利于产物从转录复合物中释放。
关键词:原核mRNA;转录终止;强终止子;弱终止子在转录过程中, R N Pas e 一旦开始转录, 酶沿着D N A 模板继续前进, 不断延长R N A链, 一直它遇到终止信号才停止。
在终止点酶停止向生长的R N A 链上添加核普酸, 释放完成的产物, 而且酶从D N A 模板上脱落。
终止作用要破坏R N A 一D N A 杂交体的全部氢键,成后D N A 双链再合拢。
提供转录停止信号的D N A 顺序, 称为终止子(t e r m 讯at or , 缩写为O ,在某些终止子中, 终止事件可以被专一性的辅助因子阻止, 辅助因子可以与R N Pa s e相互作用。
终止事件不是产生R N A 分子3’一末端的简单机制, 而是控制基因表达的一个机会。
第3章 RNA的转录-终止-mRNA的区别
第三章 生物信息的传递
——从DNA到RNA
第四节 终止与抗终止
在转录的过程中,提供转录终止信号的序列称为 终止子(terminator)。无论是原核生物还是真核生物, 通过控制转录的终止来对转录进行调控,也是基因表 达调控的重要手段。
一、原核生物的终止子
(1)不依赖ρ因子的终止子(内在终止子):
发夹结构(富含GC对):为转录的终止提供了机会 多聚U串:RNA聚合酶与模板的解离提供信号
(2)依赖ρ因子的终止子
ρ因子可识别终止位点上游50-90bp的区域。分析这段RNA 序列发现,C含量多,G含量少。另外,依赖ρ因子的终止子虽 有发夹结构,但GC含量低,缺少U串。
二、真核生物的终止子
目前了解较少。不同的RNA聚合酶有不同的终止子。
第四节 终止与抗终止
三、抗终止作用
抗终止(antitermination) 由于不同的生理要求, 在转录过程中有时即使遇到终止信号,仍然需要继续 转录的现象,是细菌操纵子和噬菌体基因表达调控的 一种方式。
DNA
5 3
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的羽毛状现象
原核生物多顺反子的翻译
mRNA的次级结构可能控制翻译的起始
原核生物mRNA的5’和3’端特点
2、真核生物mRNA的特征
A、 5’端存在帽子结构
简述原核生物的转录过程
简述原核生物的转录过程
原核生物的转录过程是指DNA中的一个基因被转录成RNA
的过程。
在原核生物中,转录发生在细胞质中,没有内核。
转录分为三个主要阶段:启动、延伸和终止。
启动阶段:
1. DNA解旋:某个特定区域的DNA双链被解开,让RNA聚
合酶可以访问DNA。
2. 结合因子结合:特定的转录结合因子结合到启动子区域上,形成转录起始复合物。
3. RNA聚合酶连接:RNA聚合酶在启动子上连接,并开始合
成RNA链。
延伸阶段:
1. 融合:RNA聚合酶在模板DNA上一个接一个的加入核苷酸,生成一个互补的RNA链。
RNA链的合成方向是从5'端到3'端。
2. 构建RNA链:RNA聚合酶从DNA模板链上移动,依次将RNA链进行构建,继续向下延伸。
3. 翻译:RNA链在合成的同时,其碱基序列被转化为RNA的
亚单位。
终止阶段:
1. 结束转录:在模板DNA上,到达一个由特定DNA序列标
识的终止位点时,RNA聚合酶会停止合成,并释放RNA链。
2. 分离:合成的RNA链离开DNA模板。
3. 形成成熟mRNA:非编码RNA被进一步修饰,成为成熟
mRNA链,可以被翻译为蛋白质。
这是原核生物转录的一般过程,不同原核生物在具体机制上可能有一些差异。
原核生物基因转录终止机制
原核生物基因转录终止机制
原核生物基因转录终止机制是指在原核生物中,基因转录过程中如何判断RNA聚合酶需要停止转录的一种机制。
在原核生物中,由于核糖体和RNA聚合酶在同一条DNA链上进行活动,因此在转录过程中需要一种机制来标识RNA聚合酶应该停止转录。
在大多数原核生物中,基因转录终止信号由一段特定的DNA序列(称为转录终止子)和一个结构域(称为转录终止因子)组成。
当RNA聚合酶在转录到转录终止子时,转录终止因子会识别该序列并与RNA聚合酶相互作用,导致RNA聚合酶从DNA链上解离。
这个过程会产生一个短的RNA分子,称为转录终止RNA。
需要注意的是,不同的原核生物中可能存在不同的转录终止机制。
例如,大肠杆菌中使用的转录终止因子是Rho因子,而非终止子。
此外,某些原核生物中的基因转录过程可能不需要终止信号,例如紫色球菌。
因此,了解不同原核生物中的转录终止机制对于研究基因表达调控和治疗一些疾病(如肿瘤)具有重要意义。
- 1 -。
转录终止的名词解释
转录终止的名词解释转录终止,在遗传学中指的是RNA聚合酶在DNA上合成RNA过程的终止,它是基因表达的关键环节之一。
当转录过程接近终点时,转录终止信号会诱导RNA聚合酶停止合成RNA,并且帮助合成的RNA分离出DNA模板。
这一终止过程使得转录产物在细胞内的合成和调控具备更高的精确定位和准确性。
转录终止的机制主要涉及三个重要的元件:转录终止信号,释放因子和一些调控蛋白。
转录终止信号通常由一段DNA序列组成,它能够诱导RNA聚合酶发生改变,以停止RNA的合成。
这个转录终止信号通常以“终止序列”或“转录终止信号区”来称呼。
在原核生物中,有两种类型的转录终止信号:全基因转录终止信号和内部转录终止信号。
全基因转录终止信号位于基因的末端,它诱导RNA聚合酶在合成RNA的过程中被解除。
而内部转录终止信号则位于基因的内部,它可以使RNA产生一种独特的转录产物,在这个位置停止转录。
除了转录终止信号外,释放因子也是转录终止的关键元素之一。
释放因子是一种能够解除RNA聚合酶与DNA之间结合的蛋白质。
在转录过程中,当RNA聚合酶遇到终止信号并且停止合成RNA时,释放因子能够与RNA聚合酶及其所合成的RNA结合,解除RNA聚合酶与DNA之间的连接,从而使RNA和RNA聚合酶与DNA分离。
另外,转录终止的过程还受到一些调控蛋白的影响。
这些蛋白质能够与RNA聚合酶和终止信号相互作用,从而参与调节转录终止的发生。
例如,在真核生物中,一个名为Rho的蛋白质能够与RNA聚合酶相互作用,并且在转录终止发生时参与分解RNA-DNA复合物,从而帮助转录终止的进行。
其他蛋白质如NusA、NusG 等,也参与细菌中的转录终止过程。
转录终止在细胞内起着非常重要的作用。
它不仅能够帮助控制基因的表达,还能够确保转录产物的准确性和完整性。
在细菌中特别重要的是适当的转录终止机制能够帮助细菌节省能量和资源,从而提高生存竞争力。
此外,转录终止的异常也可能导致一些疾病的发生。
rho依赖型终止子质粒
rho依赖型终止子质粒
rho依赖型终止子是一类在原核生物中用于终止转录的序列,其功能依赖于rho因子(Rho)的存在。
以下是关于rho依赖型终止子及其作用机制的一些详细信息:
1. rho因子的作用:rho因子,或称Rho蛋白,是一种在几乎所有原核生物中发现的高度保守的蛋白质。
它是一种解旋酶,主要功能是协助RNA聚合酶终止转录过程。
2. 转录终止机制:依赖rho的终止子不含有特殊的DNA序列,而是rho因子直接与正在转录中的RNA结合。
rho因子的六聚体被大约70至80个核苷酸的RNA包围,激活其ATPase活性,并开始解开RNA-DNA双链,从而终止转录。
3. 质粒表达系统中的应用:尽管rho依赖型终止子在原核生物的转录调控中发挥着重要作用,但在基于质粒的表达系统中,通常不使用这类终止子。
这是因为质粒表达系统更倾向于使用独立于rho的终止子,这些终止子由特定的回文序列组成,能够使RNA聚合酶暂停并停止RNA合成。
4. 生物学意义:终止子在生物过程中非常重要,因为它们标志着转录或翻译过程的结束,允许新的mRNA转录本开始合成。
它们还影响RNA的稳定性和基因表达水平,并在RNA处理过程中发挥关键作用。
综上所述,虽然rho依赖型终止子在某些生物学环境中非常有用,但在设计和构建质粒表达载体时,科研人员通常会选择其他类型的终止子来确保高效的转录终止。
简述原核生物转录起始的过程
简述原核生物转录起始的过程原核生物的转录起始是指在DNA分子上形成转录起始复合物的过程,该复合物包括RNA聚合酶和其他调节蛋白质和辅助因子。
这个过程是基因表达的第一步,它决定了基因转录的起点和方向,从而影响基因的表达水平。
转录起始的过程可以分为下述几个步骤:1.识别启动子区域:RNA聚合酶在DNA链上寻找启动子区域,这是一个特殊的DNA序列,通常位于编码区的上游。
启动子区域包括一系列特定的序列元件,如TATA盒、GC盒等。
这些元件与RNA聚合酶及其辅助因子相互作用,帮助确定转录的起点。
2.结合RNA聚合酶:一旦识别到启动子区域,RNA聚合酶会结合到该区域,并沿着DNA链滑动,以寻找适当的转录起点。
3.产生开放复合物:在转录起点的选择过程中,RNA聚合酶会通过结合并解开DNA链,形成一个临时的开放复合物。
这个复合物包括DNA、RNA聚合酶和其他辅助因子,这些辅助因子的作用是调节转录的速度和效率。
4.产生短链RNA:RNA聚合酶会开始在DNA模板上合成RNA链,在该链上复制DNA信息。
这个过程发生在DNA的非编码链上,通过RNA聚合酶在DNA模板的互补链上进行,从而产生互补的RNA链。
该链叫做短链RNA 或预mRNA。
5.终止转录:一旦RNA聚合酶合成RNA链,它最终到达终止子区域。
在原核生物中,终止子通常是一段特定的DNA序列,可以终止转录并释放新合成的RNA。
值得注意的是,原核生物的转录起始过程相对比较简单,因为它们的基因组相对较小,基因结构相对简单。
此外,原核生物中的转录和翻译同时进行,即转录和翻译的区域在同一空间中,这也使得整个基因表达过程更为高效。
总的来说,原核生物的转录起始是一个复杂的过程,涉及到RNA聚合酶、调节蛋白质和辅助因子的相互作用,以确保基因转录的准确定位和方向性,这对于基因的表达水平和功能发挥起着关键作用。
原核生物的转录及调控
★ RNApol-attaching factor
★ After initiation→ substituting σ → NusA + core E
★ Impel RNApol. pausing in terminator for 1’-15’ and
waiting for Rho factor to stop transcription of RNA
序列。
一、基因的编码链和有意义链
• 模板链:用于转录RNA的链称为模板链,或
负(-)链,又称无义链。
• 编码链:与模板链互补的DNA链称为编码链,
或正(+)链,又称有义链。
二、转录的基本要点
• 底物:NTP;
• 模板:反义链;
• 方向:5’→3’ ;
• 酶:RNA pol ; • 产物:RNA单链
-10 upstream +1 start point +10 downstream
一、转录的起始
• 关键:全酶能以很高的亲和性结合在启
动子promoter ; • 启动子:RNA聚合酶识别、结合并起始 转录的一段DNA序列。
(一)原核启动子的结构 promoter 由两个重要部分组成
● -70 ~ -40 :up element(上游元件)
-35 (R)
-10 (B)
+1 (I) RNA
l Sextama Box 与 Pribnow Box 间距 17bp,有利于 RNA pol启动 间距趋近于17 bp,up mutation 间距远离于17 bp,down mutation 17bp的间距比17bp的序列对转录更为重要 l -35 Box or -10 Box mut.
论述原核生物rna转录的基本过程
论述原核生物rna转录的基本过程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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原核生物转录的终止
㈠ 原核生物轉錄的終止原核生物轉錄的終止有兩種主要機制。
一種機制是需要蛋白質因數ρ(Rho )的參與,稱為依賴ρ因數(ρfactor)的轉錄終止機制,另一種機制是在離體系統中觀察到,純化的RNA 聚合酶不需要其他蛋白質因數參與,可使轉錄終止,稱為不依賴ρ因數的轉錄終止機制。
(1) 依賴ρ因數的轉錄終止: ρ因數是一種分子量為46kDa 的蛋白質,以六聚體為活性形式。
依賴ρ因數的終止位點,未發現有特殊的DNA 序列,但ρ因數能與轉錄中的RNA 結合。
ρ因數的六聚體被約70~80 nt 的RNA 包繞,啟動ρ因數的ATP 酶(ATPase )活性,並向RNA 的3’端滑動,滑至RNA 聚合酶附近時,RNA 聚合酶暫停聚合活性,使RNA ∶DNA 雜化鏈解鏈,轉錄的RNA 釋放出來而終止轉錄。
(2) 不依賴ρ因數的轉錄終止:在這種轉錄終止系統中,範本DNA在終止位元點附近有特殊的連續T序列,在連續T之前有富含GC互補區及幾個插入堿基。
這種互補區的轉錄物可形成莖-環結構,影響RNA聚合酶的構象使轉錄暫停;同時,由於轉錄產物的(rU)n與範本的(dA)n之間的dA∶rU雜交區的雙鏈是最不穩定的雙鏈,使雜化鏈的穩定性下降,而轉錄泡範本區的兩股DNA容易恢復雙鏈,釋出轉錄產物RNA,使轉錄終止。
㈡真核生物轉錄的終止真核生物轉錄終止的機制,目前瞭解尚不多,而且3種RNA聚合酶的轉錄終止不完全相同。
RNA聚合酶Ⅰ催化的轉錄有18 bp的終止子序列,可被輔助因數識別。
RNA聚合酶II和III催化轉錄的終止子,可能有與原核生物不依賴ρ因數的終止子相似的結構和終止機制,即有富含GC的莖-環結構(stem-loop structure)和連續的U。
由於成熟的mRNA 3’端已被切除了一段並加入了poly A尾,具體的轉錄終止點目前尚未認識。
Termination of Transcription (Prokaryotic)In Prokaryotes, there are two types of termination of transcription. The first type is rho depedent termination and the second type is rho indepedent termination.Rho depedent termination is required when the termination sequences lack the series of adenines which are transcribed into uracils on the RNA. In these situations, rho protein is necessary to assist the process of termination. During rho dependent termination, rho protein will bind to the 5'end of the RNA. Then ATPase, which activates the rho protein, becomes active; therefore, rho also becomes active. Rho protein scans down the RNA until it catches up with an RNA polymerase which stops at a stem-loop structure. Stem-loop structure, also called the hairpin form, is the result of a specific DNA palindrome structure. At this site, the rho protein then forces the RNA to separate from the DNA template.Rho independent protein is very similar to rho dependent termination, only that it does not require the use of a rho protein. This type of termination also require a specific DNA palindrome structure, which forms a hairpin loop. The formation of this hairpin-loop structure disrupts hydrogen bonding between RNA uracils and DNA adenines at the site of transcription. The structure between RNA uracils and DNA adenines are disrupted because there is only two H-bonds between adenine and uracil compared to three H-bonds between guanine and cytosine. At this DNA plaindrome structure site, the RNA will sepaprate from the DNA template itself.四膜蟲的自我剪接Tetrahymena thermophila,鞭毛原生物、有兩個細胞核,一大一小。
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Transcription Terminator in Prokaryotes
Definition:
In genetics, a transcription terminator is a section of nucleic acid sequence that marks the end of a gene or operon in genomic DNA during transcription. This sequence mediates transcriptional termination by providing signals in the newly synthesized transcript RNA that trigger processes which release the transcript RNA from the transcriptional complex. These processes include the direct interaction of the mRNA secondary structure with the complex and/or the indirect activities of recruited termination factors. Release of the transcriptional complex frees RNA polymerase and related transcriptional machinery to begin transcription of new mRNAs.
Two classes of transcription terminators, Rho-dependent and Rho-independent, have been identified throughout prokaryotic genomes. These widely distributed sequences are responsible for triggering the end of transcription upon normal completion of gene or operon transcription, mediating early termination of transcripts as a means of regulation such as that observed in transcriptional attenuation, and to ensure the termination of runaway transcriptional complexes that manage to escape earlier terminators by chance, which prevents unnecessary energy expenditure for the cell.
Rho-dependent terminators:
Rho-dependent transcription terminators require a protein called Rho factor, which exhibits RNA helicase activity, to disrupt the mRNA-DNA-RNA polymerase transcriptional complex. Rho-dependent terminators are found in bacteria and phage. The Rho-dependent terminator occurs downstream of translational stop codons and consists of an unstructured, cytosine-rich sequence on the mRNA known as a Rho utilization site (rut) for which a consensus sequence has not been identified, and a downstream transcription stop point (tsp). The rut serves as a mRNA loading site and as an activator for Rho; activation enables Rho to efficiently hydrolyze ATP and translocate down the mRNA while it maintains contact with the rut site. Rho is able to catch up with the RNA polymerase, which is stalled at the downstream tsp sites. Contact between Rho and the RNA polymerase complex stimulates dissociation of the transcriptional complex through a mechanism involving allosteric effects of Rho on RNA polymerase.
Rho-independent terminators:
Intrinsic transcription terminators or Rho-independent terminators require the formation of a self-annealing hairpin structure on the elongating transcript, which results in the disruption of the mRNA-DNA-RNA polymerase ternary complex. The terminator sequence in DNA contains a 7-20 basepair GC-rich region of dyad symmetry followed by a short poly-T tract or "T stretch" which is transcribed to form the terminating hairpin and a 7–9 nucleotide "U tract" respectively. The mechanism of termination is hypothesized to occur through a combination of direct promotion of dissociation through allosteric effects of hairpin binding interactions with the RNA polymerase and "competitive kinetics". The hairpin formation causes RNA polymerase stalling and destabilization, leading to a greater
likelihood that dissociation of the complex will occur at that location due to an increased time spent paused at that site and reduced stability of the complex. Additionally, the elongation protein factor NusA interacts with the RNA polymerase and the hairpin structure to stimulate transcriptional termination.
Simplified schematics of the mechanisms of prokaryotic transcriptional termination in vector version. Rho-independent termination, a terminating hairpin forms on the nascent mRNA interacting with the NusA protein to stimulate release of the transcript from the RNA polymerase complex (top). In Rho-dependent termination, the Rho protein binds at the upstream rut site, translocates down the mRNA, and interacts with the RNA polymerase complex to stimulate release of the transcript (bottom).
A predicted conserved secondary structure and sequence conservation annotation for 90 bacterial Rho-independent termination elements.。