真核生物的转录过程
真核生物基因的转录
UBF1
UBF1
2、选择因子1（SL1） （1）组成：4个亚基
a、TBP (TATA-binding protein): 是保证RNA pol 准确结合到起始位点的一个 关键因子
b、其他的三个亚基TAF：（TBP 相关因子） 为RNApol I转录所需的亚基称为TAFI
（二）RNA聚合酶Ⅱ 羧基末端结构域(CTD)： 1、位置：RNA聚合酶Ⅱ最大亚基羧基末端 2、结构特点：
（1）具有7个氨基酸(Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser -Pro-Ser) 的重复序列（酵母：重复26次；哺乳类：52次）
（2）多个磷酸化位点：Ser、Thr
3、作用： CTD磷酸化对调控基因转录有重要作用： （1）CTD去磷酸化，RNA聚合酶II易与DNA 结合，这种构象适于转录的起始； （2）CTD磷酸化可使RNA聚合酶II与DNA的 结合变得松弛，形成适于延伸的构象
Module Consensus DNA bound Factor Distribution
TATA box TATAAAA
~10bp
CAAT box # GGCCAATC ~22bp
GC box
GGGCGG
~20bp
Octamer # ATTTGCAT
~20bp
``
``
23bp
B
GGGACTTTCC ~10bp
（2）功能：是使RNA 聚合酶正确的定位在起始 位点。
RNA 聚合酶 I 基因转录起始
CTCCGAGTCGNNNNNNTGGGCCGCCGG startpoint
上游控制元件（UCE）
核心启动子（core element）
真核生物基因的转录
(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
TF II B —— 覆盖靠近起始点的启动位置，C端与TFIID和DNA 的复合物结合，N-端与TFⅡF协同作用募集RNA聚 合酶II。
TF II F ——结合Pol II并带向启动子；RAP74（ATP依赖性解 旋酶），RAP30（与细菌因子有同源性）
TF II E —— 扩大DNA覆盖区至+30
Module Consensus DNA bound Factor Distribution
TATA box TATAAAA
~10bp
CAAT box # GGCCAATC ~22bp
GC box
GGGCGG
~20bp
Octamer # ATTTGCAT
~20bp
``
``
23bp
B
GGGACTTTCC ~10bp
（2） TFIIA
▪ 含有至少3个亚基 ▪ 与TFIID结合，稳定TFIID-DNA复合体；可能通过解除
TAFs的抑制而激活TBP
TF II A
（3） TFIIB ▪ 覆盖靠近起始点的启动位置，C端与TFIID和DNA的复
合物结合，N-端与TFⅡF协同作用募集RNA聚合酶II
关于真核生物转录过程
关于真核生物转录过程真核生物转录过程是指在真核细胞中，通过RNA聚合酶酶解DNA分子并合成RNA分子的过程。
转录是基因表达的第一步，能够将DNA中的遗传信息转化为RNA信使分子，后续再由RNA转化为蛋白质。
真核生物的转录过程与原核生物有很大的不同。
在真核生物中，合成RNA的过程与DNA合成RNA的地点是分离的，真核生物的转录需要通过核孔将合成的mRNA运输到细胞质进行翻译过程。
此外，真核生物的转录还涉及到基因调控的复杂过程，包括启动子和转录因子的结合等。
真核生物转录的过程可以分为三个主要的步骤：启动、延伸和终止。
启动是转录的第一步，也是调控基因表达的关键步骤。
在启动过程中，转录因子结合到DNA上的启动子区域，形成转录起始复合体。
转录起始复合体由RNA聚合酶、一组基本转录因子和其他辅助蛋白质组成。
转录起始复合体的组装过程是一个动态的过程，涉及到DNA的解旋、转录因子的结合和清除等一系列步骤。
延伸是转录的第二步，也是合成RNA分子的过程。
在这一步骤中，核酸链从DNA上解旋，并且RNA聚合酶将核苷酸逐一加入正在形成的RNA链上。
RNA的合成是由模板链上的DNA决定的。
具体来说，在DNA的双链中，开放的链称为模板链，而不开放的链则被称为非模板链。
RNA聚合酶沿着模板链进行按序合成RNA，与模板链配对的碱基由RNA聚合酶选择合成所需的相应RNA碱基。
终止是转录的最后一步。
在转录过程中，当RNA聚合酶碰到终止信号，其解离并释放出合成的RNA链。
真核终止信号的识别与原核终止信号的机制也有所不同。
在真核生物中，终止信号距离转录起始点相对较远，通常由一个富含腺嘌呤的序列组成。
转录动态改变时，转录因子的离开和结合轮番发生，使得RNA聚合酶能够顺利释放合成的RNA链。
总的来说，真核生物的转录过程复杂，需要多个转录因子的参与。
转录除了可以合成编码蛋白质所需的mRNA外，还可以合成非编码RNA和微小RNA等多种类型的RNA。
真核生物mRNA转录
反式剪接的机制
Y形中间产物
(4) RNA编辑
在特定位点: 改变,插入,删除核苷酸. 在转录后进行，沿3’ 5’方向进行; 由gRNA（guide RNA，向导RNA）指导进行;
因是RNA—RNA, 存在 G-U 配对.
Comparison of the sequence of part of the COII gene of a trypanosome with its mRNA product
分为: (1) 通用转录因子-------都需要 (2) 基因特异转录因子-----调控
转录起始
转录终止
没有明确的终止子,但有终止信号
转录会在AATAAA下游0.5-2kb处终止 (AATAAA下游15-30bp加PolyA)
前体mRNA的加工(时序性)
(1) 5′加帽 (转录早期进行30 nt) (2) 3′加尾 (前体mRNA加polyA) (3) 切除内含子 (4) 编辑和修饰
5’ cap的特殊结构和功能
3’ m7GpppNmNm-----3’
(G的方向与N的方向相反,通过5’-5’相连)
功能:
(1) 保护mRNA (2) 提高翻译能力（效率） (3) 有利于mRNA在细胞内的运输（运出细胞核） (4) 使mRNA前体的能正确剪接 (第一个内含子)
三种帽子的共同 位置
有关的DNA序列并不是假基因（pseudogene），而是 隐蔽基因（cryptogene）
Model for the role of gRNAs in editing
Editing of part of a hypothetical RNA
剪接体: snRNAs (核小分子RNA)参与
真核生物转录起始过程
真核生物转录起始过程
真核生物的转录起始过程主要包括以下步骤：
1. 准备工作：在转录开始之前，转录因子需要结合到DNA上
的转录起始位点。
这些转录因子包括RNA聚合酶和转录辅助
因子。
转录因子会辨认和结合到特定的DNA序列上。
2. 开启DNA：转录因子的结合会导致DNA的结构发生变化，使得DNA两条链之间的键断裂，形成一个开放的DNA片段，这个片段被称为转录起始复合物。
3. 启动转录：一旦DNA被打开，RNA聚合酶就可以结合到转录起始复合物上，并开始合成RNA链。
RNA聚合酶会
“读”DNA的模板链，根据模板链中的信息，合成与DNA模板
链相互互补的RNA链。
4. 终止转录：转录过程在到达终止信号时结束。
终止信号会指示RNA聚合酶停止合成RNA链，并松开DNA模板链。
终止
信号可以是一个特定的DNA序列，也可以是转录因子的结合。
整个转录起始过程是一个复杂而精确的调控过程，各种转录因子的结合和相互作用会影响RNA聚合酶的活性和转录速度，
从而控制基因转录的起始和终止。
这对于调控真核生物的基因表达非常重要。
真核表达原理
真核表达原理
真核表达原理是指在真核生物中，DNA通过转录成RNA后，进一步翻译成蛋白质的过程。
这个过程涉及到多个步骤和参与因素。
首先，转录是指RNA聚合酶酶依赖的DNA模板上合成RNA
的过程。
转录的开始需要依赖于转录起始位点的识别和RNA
聚合酶与DNA的结合。
转录过程中的每一个DNA碱基都通
过碱基配对来合成RNA链。
然后，转录后修饰是指在RNA合成之后，对刚合成的RNA
分子进行修饰的过程。
这些修饰包括前体mRNA的剪接、5'
帽结和3'聚腺酸尾巴的添加等。
这些修饰过程可以增加RNA
的稳定性、调控转录后的RNA运输、转录后调控以及调控转
录后RNA的翻译效率等。
最后，翻译是指在转录后修饰完成后，mRNA上的密码子与tRNA上的氨酸配对，通过蛋白质合成机器翻译成蛋白质的过程。
在翻译过程中，mRNA上的密码子被识别，tRNA上的氨
酸被逐个加入蛋白质链中，并在核糖体中通过肽键形成蛋白质。
总结起来，真核表达原理可以归纳为DNA转录为RNA，
RNA转录后修饰，然后再转录后修饰的RNA通过翻译过程合成蛋白质。
这个过程中涉及到多个步骤和参与因素，如转录启动、转录因子、RNA聚合酶、修饰酶和翻译机器等。
真核表
达原理的理解有助于我们对生物体内基因调控、信号传导和细胞功能的认识。
转录的过程
转录的过程
【引入】遗传信息的转录和翻译是常考点，还常与DNA和RNA 的结构、DNA的复制、真原核细胞等内容综合出题。
一、转录的概念
以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成一条单链RNA的过程。
二、转录的条件和产物
三、转录遵循的原则
碱基互补配对:
DNA RNA
A U
T A
G C
C G
四、转录的过程
1、解旋：DNA双链在RNA聚合酶的作用下，局部解开为两条单链，以其中的一条单链为模板。
2、配对与连接：游离的核糖核苷酸以氢键与模板DNA上互补的碱基配对，在RNA聚合酶的作用下（形成磷酸二酯键）连接成链。
3、转录的方向：从DNA模板链的3‘向5’；RNA链的合成与延伸是由5‘向3’。
4、释放：合成的RNA从DNA上释放；DNA双链恢复成双螺旋结构。
5、特点：边解旋边转录。
6、遗传信息传递方向：DNA RNA
五、拓展
1、转录的起点：DNA（基因）上的转录起始信号——启动子，也是RNA聚合酶结合位点。
2、转录结束：DNA（基因）上终止转录的信号——终止子。
3、真核生物细胞核中，DNA（基因）上具有不能编码蛋白质的核苷酸片段——内含子和编码蛋白质的核苷酸片段——外显子；转录后的内含子会被相关酶（化学本质是RNA）水解，将外显子转录的片段重新连接形成mRNA。
4、原核细胞中，DNA链上不存在内含子，因此，DNA（基因）是连续的，转录和翻译过程比真核生物简单——边转录边翻译。
真核生物基因转录的过程
真核生物基因转录的过程
真核生物基因转录是指将一种特定基因出现在DNA中的
信息转化为另一种形式的信息的过程，也就是将DNA中的基
因型转为RNA。
转移的步骤和涉及的分子机制有多种，总的
来说主要是由受体分子，转录因子，RNA聚合酶，tRNA和RNA多聚体等多种分子相互作用而形成的动态系统。
真核生物基因转录的过程可以大致分为5步：前体扩增、
RNA合成、剪接、翻译和修饰。
1、前体扩增：即DNA聚集到RNA复制反应中心，由RNA
复制反应中心引起的DNA聚集，使得基因上游序列出现双螺
旋结构，其中一个螺旋称为转录开始因子，能够引导转录因子结合。
2、 RNA合成：当转录因子结合到转录开始因子上时，RNA
合成机制驱动RNA合成，开始从DNA模板方向上的拷贝，
最终产生了一个复制的RNA分子，这一过程叫做RNA合成。
3、剪接：RNA聚合酶在这一步中发挥重要作用，它可以裁
剪一段RNA从而产生mRNA，就是我们常说的最终的转录产物。
4、翻译：翻译是指mRNA被tRNA接受并将信息转译为蛋白质的过程，mRNA经过这一步以后，才能够产生有效的蛋白质。
5、修饰：最后一步就是通过RNA修饰来控制基因表达，RNA修饰可以调节mRNA水平，促进mRNA的稳定性，从而影响蛋白质的表达。
由此可见，真核生物基因转录的过程是复杂而精细的，对细胞的生长发育和繁殖起着重要的作用，是细胞生命活动的重要基础。
第八章 真核生物的转录
● 真 核 生 物 转 录 起 始 复 合 物
转录因子 TBP
转录复合体
TAFs
TFIIA TFIIB TFIIF Pol II
TFIIE
RNA pol Ⅱ的转录起始
结构基因
DNA
P
O
Z
Y
A
Z： β-半乳糖苷酶 Y： 透过酶
A：乙酰基转移酶
● 5’ 端无“帽子”结构， 3’ 端没有或只有较短
的poly（A ）结构。
SD序列：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。
2、真核生物mRNA的特征 “基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或 功能RNA所必需的全部核甘酸序列。 ● 5’ 端存在“帽子”结构 ●多数mRNA 3’ 端具有poly（A ）尾巴（组蛋白除外） ●以单顺反子的形式存在
原核生物和真核生物mRNA结构的比较
五、RNA合成与DNA合成异同点
相同点：
1、都以DNA链作为模板
2、合成的方向均为5’→3’
3、聚合反应均是通过核苷酸之间形成的3’,5’-磷 酸 二酯键，使核苷酸链延长。
不同点：
模板 原料
酶 产物
复制 两条链均复制 dNTP
DNA聚合酶 子代双链DNA （半保留复制） A-T；G-C RNA引物
增强子的作用方式
2. 通用转录因子
能直接、间接辨认和结合转录上游区段
DNA的蛋白质，统称为反式作用因子(transacting factors) ，现已发现数百种 。 反式作用因子中，直接或间接结合RNA
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。
16.4真核生物RNA的转录后加工
真核生物RNA的加工
The Processing and Degradation of Eukaryotic RNA
目录
2
几种主要的修饰方式：
1. 剪接(splicing)
2. 剪切(cleavage)
3. 修饰(modification)
4. 添加(addition)
5. RNA编辑(RNA editing)
5
5
AATAAA GTGTGTG
转录终止的修饰点
RNA-pol
3
目录
多聚腺苷酸尾的存在的意义：
poly（A）尾的长度不是固定的。细胞内mRNA 的poly（A）尾会随着时间不断缩短。
poly A的有无与长短，是维持mRNA作为翻译模 板的活性，以及增加mRNA本身稳定性的因素。
目录
7
（三）前体mRNA的剪接主要是去除内含子
5. 前体mRNA分子可发生可变剪接
许 多 前 体 mRNA 分 子 经 过 加 工 只 产 生 一 种 成 熟的mRNA，翻译成相应的一种多肽；有些则可 剪 切 或 （ 和 ） 剪 接 加 工 成 结 构 有 所 不 同 的 mRNA ， 这一现象称为可变剪接（alternative splicing）， 又称选择性剪接。
鸡卵清蛋白 基因
hnRNA 首、尾修饰
hnRNA剪接 成熟的mRNA
目录
鸡 卵 清 蛋 白 基 因 及 其 转 录、 转 录 后 修 饰
9
1. 内含子形成套索RNA被剪除
• 剪接首先涉及套索RNA（lariat RNA）的形成，即内含子 区段弯曲，使相邻的两个外显子互相靠近而利于剪接。
• 此后，还发现内含子近3′端的嘌呤甲基化，例如3mG是形 成套索所必需的。
真核生物基因的转录过程
真核生物基因的转录过程
真核生物基因的转录过程是一个极其复杂的过程，它包括从DNA到RNA的转译。
在此过程中，DNA上的信息被“读取”，然后转化为细胞中使用的核酸语言——RNA。
转录通常被分成三个步骤：开始，进行和结束。
开始阶段是转录过程中最重要的步骤。
它涉及到两个步骤：寻找启动子序列并开始产生RNA聚合酶。
启动子序列是一种特殊的DNA序列，它可以被细胞认识和识别，它位于基因上游的基因组序列之上，它会激活转录机制，控制RNA聚合酶的活性。
RNA聚合酶是一种酶，它能够将DNA 中的碱基对准确地复制到新的RNA序列中。
在进行阶段，RNA聚合酶开始对DNA的碱基对进行复制，产生一系列的碱基对，即RNA链。
这个链将以5'至3'方向移动，直至遇到一个特殊的DNA序列，即终止子序列。
终止子序列是一种特殊的DNA序列，它能够终止RNA 聚合酶的工作，终止转录过程，从而产生一条具有完整信息的mRNA链。
最后，转录过程会进入结束阶段，RNA聚合酶会被从DNA上移走，RNA剪切酶会剪切掉所有的非编码区（introns），从而形成一条完整的mRNA链，它可以被细胞转运到蛋白质的生产线上，从而完成蛋白质的合成。
总而言之，真核生物基因的转录过程包括寻找启动子序列、产生RNA聚合酶、复制DNA碱基对、终止转录和移走RNA聚合酶等步骤。
在这个过程中，DNA上的信息被准确地复制到了新的RNA序列中，从而完成了蛋白质的合成。
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异的组织细胞或受到一些类固醇激素、生长
因子或其他因素刺激后，开始表达某些特异
蛋白质分子。
普遍转录因子
•普
有TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、
TFⅡE、TFⅡF、TFⅡH、TFⅡJ等多种。
TFⅡD由1个TATA盒结合蛋白（TBP）和多
个TBP结合因子（TAF）组成
有解链酶、ATP酶和蛋白激酶的活性， 它能使RNA聚合酶Ⅱ最大的亚基的羧基端 功能域（CDT）磷酸化。
RNA聚合酶Ⅰ的转录起始
转录的产物是
。
• RNA转录起始先由UBF1与核心启动子及 UCE中的G-C丰富序列结合，使这两部分靠 拢，然后SL1加入并与UBF1结合，组成转 录起始前复合物，随后RNA聚合酶Ⅰ与SL1 中的TBP结合形成起始复合物并起始转录。
• UBF1和SL1为上游结合因子和选择因子1
真核生物的转录过程
RNA聚合酶
• RNA聚合酶：真核生物中已发现有4中 RNA聚合酶，分别为 ，它 们专一性地转录不同的基因，因此由它们催 化的转录产物也各不相同。
• 原核生物靠RNA聚合酶就能完成从起始、
延长、终止的转录全过程，真核生物转录除
需RNA聚合酶外还需要另一些称为转录因
子的
参与转录的全过程。
延长阶段
• 转录起始复合物形成后，在位的RNA聚合 酶即开始依照碱基配对关系，按模板链的碱 基序列，从5'→3'方向逐个加入核糖核苷酸。
终止阶段
• 真核生物mRNA的3'端有poly(A)尾，这是
转录后才加进去的。在结构基因最后一个外
显子的3'端常有一组共同序列AATAAA，
其下游还有相当多的GT序列。这些序列称
：真核知之 甚少。
RNA聚合酶Ⅱ的转录起始
的转录产物是
的前体。
RNA聚合酶Ⅱ与转录因子共同参与转录起
始复合物的形成及转录起始。
• 转录因子：
它们是所有
RNA聚合酶Ⅱ转录所必需的，故属于通用
转录因子；2.
或称
为可诱导性转录因子，这些转录因子是在特
（
）。
包括核心启动子和上游调控元件UCE。
转录酶Ⅲ的转录起始
的转录产物是 。 • tRNA基因的启动子包括A盒和B盒两部分， 分别位于+10~+20和+50~+60的区域。 转录起始时，先由转录因子ⅢC识别并结合 B盒，同时延伸到A盒，随后转录因子 ⅢⅢB结合在转录起始点周围，RNA聚合酶 Ⅲ就位，形成起始复合物并开始转录。
为
。
• 当RNA聚合酶Ⅱ转录出AAUAAA 后，多聚 腺苷酸特异因子（CPSF)能识别它并与它结 合。在CPSF及切割活化因子（CstF)等因子 的指导下，特异的内切核酸酶在AAUAAA 下游11~30个核苷酸处切断RNA链， mRNA前体（hnRNA）的转录即告终止。
谢谢！
转录单位
• 真核生物的一个
就是一个基因，有
一个结构基因和相应的順式调控元件组成。
• 真核生物的聚合酶，每一种都有自己的 。比如，RNA聚合酶Ⅱ的启动子核
苷酸序列，在-25区有TATA盒。
• 除启动子外，转录起点上游还有一个 ，它能极大地增强启动子的活性。
转录过程
： 需要多种蛋白质因子的协助， 即转录因子。三种聚合酶的转录起始过程各 不相同，所需的转录因子也不一样。