最新吉林大学《遗传学》第十一章 转录
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• ρ因子具有依赖RNA的ATPase活性和解 旋酶活性，结合在RNA上。
2. Type II (-dependent)依赖ρ因子的终止子
Involves factor proteins, believed to break the hydrogen bonds between the template DNA and RNA.
模板识别后的基本过程：起始
Step 1-Initiation…
1. RNA polymerase combines with sigma factor (a polypeptide) to create RNA polymerase holoenzyme全酶
2. RNA polymerase holoenzyme binds promoters and untwists解旋 DNA
来自百度文库吉林大学《遗传学》第 十一章 转录
中心法则
全酶：全酶形状为椭圆球形,可结合约60个核 苷酸。
（1）σ亚基：识别启动子，起始转录。σ亚基和 其他肽链的结合不很牢固，易脱离全酶。
（2）核心酶：全酶脱离σ亚基剩下的β’βα2称为 核心酶。核心酶本身就能催化核苷酸间磷酸二 酯键的形成。即可合成RNA，但RNA合成起 始点无特异性。
模板识别后的基本过程：终止
Step 3-Termination… Two types of terminator sequences occur in prokaryotes: 1. Type I (-independent)不依赖ρ因子的终止子（强终止子）
如图所示，RNA的一段 短的双螺旋和富含U的 序列如何导致终止作用 和RNA链的释放的。
第二节 真核生物的转录
真核生物的转录和原核转录的不同点： (1) 原核只有一种RNA聚合酶，而真核细 胞有三种聚合酶； (2) 启动子的结构特点不同，真核有三种 不同的启动子和有关的元件； (3) 真核的转录有很多蛋白质因子的介 入。
Eukaryotes possess three RNA polymerases: 1. RNA polymerase I, transcribes three major
原核生物启动子的序列长约20－200bp不 等。E.coli典型的启动子结构（80bp）如下：
CAP-cAMP
-35序列
-10序列
结合位点
TGTTGACA …10~18bp TATAAT …5~8bp…起始位点
…
CAP：降解物激活蛋白
原核生物亦有少数启动子缺乏这两个
序列（-35和-10)之一。在这种情况下， RNA聚合酶往往不能单独识别这种启动子， 而需要有辅助蛋白质的帮助。
• β亚基：是酶和核苷酸底物结合的部位和 催化位点。利福平(rifampicin)和利福霉 素(rifamycin)通过结合β亚基，对全酶有 强烈的抑制作用，阻止RNA延伸，抑制 RNA合成。
• β’亚基：其作用是与模板DNA相结合。 β’亚基的碱性较强，适于与模板DNA相 结合。肝素是一种多价阴离子，能和β’ 亚基结合，从而抑制DNA与RNA聚合酶相 结合，进一步抑制转录作用。
（a）是延伸复合物恰 好完成富含U的RNA链；
（b）RNA-RNA杂交物 （发夹）的形成破坏了 一部分RNA-DNA杂交链， 仅留下多聚U与多聚A的 一段杂交链；
（c）多聚U与多聚A杂 交物解离，转录本即被 释放。
转录本：由一条基因通过转录形成的一种或多种可供编码蛋白质的成熟的mRNA。
• 终止子：提供转录停止信号的DNA序列称 为终止子(terminator)。终止子的作用 是在DNA模板的特异位点处终止RNA的合 成。
1. After 8-9 bp of RNA synthesis occurs, sigma factor is released and recycled for other reactions.
2. RNA polymerase completes the transcription at 30-50 bp/s.
• α亚基：参与全酶组装，使全酶和启动子 牢固结合。
RNA聚合酶的作用
• 识别启动子。主要依赖于亚基，亚 基只参与转录的起始，并决定转录的方 向。
• 与DNA结合并使之解链，另外还具有解 旋、重新使DNA螺旋化作用。
• 催化RNA聚合反应。负责三种RNA合成。 • RNA聚合酶核心酶通过与不同的亚基
3. Different types and levels of sigma factors influence the level and dynamics动力学 of gene expression (how much and efficiency).
模板识别后的基本过程：延伸
Step 2-Elongation…
结合，识别不同的启动子。
四、启动子
1、定义：启动子是DNA分子上被RNA聚合酶识 别并结合形成起始转录复合物的区域，它还包 括一些调节蛋白因子的结合位点。
2、原核生物启动子的结构
（1）转录起始位点：常为嘌呤。 （2）－10序列：“TATATT”，－10序列又称为 Pribnow盒，或TATA盒，是 RNA聚合酶全酶的紧 密结合位点。决定着转录方向。 －10序列的碱基组 成对转录的效率影响很大。 （3）－35序列：“TTGACA”，Sextama盒，－ 35序列是RNA聚合酶全酶的识别位点，对全酶有很 高的亲和性。若－35序列发生突变或缺失，将大大 降低对全酶的亲和性，即降低RNA聚合酶与启动子 的结合速度，但不影响转录起始位点附近DNA 双链 的解开。 （4）－10序列和－35序列之间的距离：很稳定， 16-18bp。
3. DNA untwists rapidly, and re-anneals behind the enzyme.
4. Part of the new RNA strand is hybrid DNA-RNA, but most RNA is displaced as the helix reforms.
2. Type II (-dependent)依赖ρ因子的终止子
Involves factor proteins, believed to break the hydrogen bonds between the template DNA and RNA.
模板识别后的基本过程：起始
Step 1-Initiation…
1. RNA polymerase combines with sigma factor (a polypeptide) to create RNA polymerase holoenzyme全酶
2. RNA polymerase holoenzyme binds promoters and untwists解旋 DNA
来自百度文库吉林大学《遗传学》第 十一章 转录
中心法则
全酶：全酶形状为椭圆球形,可结合约60个核 苷酸。
（1）σ亚基：识别启动子，起始转录。σ亚基和 其他肽链的结合不很牢固，易脱离全酶。
（2）核心酶：全酶脱离σ亚基剩下的β’βα2称为 核心酶。核心酶本身就能催化核苷酸间磷酸二 酯键的形成。即可合成RNA，但RNA合成起 始点无特异性。
模板识别后的基本过程：终止
Step 3-Termination… Two types of terminator sequences occur in prokaryotes: 1. Type I (-independent)不依赖ρ因子的终止子（强终止子）
如图所示，RNA的一段 短的双螺旋和富含U的 序列如何导致终止作用 和RNA链的释放的。
第二节 真核生物的转录
真核生物的转录和原核转录的不同点： (1) 原核只有一种RNA聚合酶，而真核细 胞有三种聚合酶； (2) 启动子的结构特点不同，真核有三种 不同的启动子和有关的元件； (3) 真核的转录有很多蛋白质因子的介 入。
Eukaryotes possess three RNA polymerases: 1. RNA polymerase I, transcribes three major
原核生物启动子的序列长约20－200bp不 等。E.coli典型的启动子结构（80bp）如下：
CAP-cAMP
-35序列
-10序列
结合位点
TGTTGACA …10~18bp TATAAT …5~8bp…起始位点
…
CAP：降解物激活蛋白
原核生物亦有少数启动子缺乏这两个
序列（-35和-10)之一。在这种情况下， RNA聚合酶往往不能单独识别这种启动子， 而需要有辅助蛋白质的帮助。
• β亚基：是酶和核苷酸底物结合的部位和 催化位点。利福平(rifampicin)和利福霉 素(rifamycin)通过结合β亚基，对全酶有 强烈的抑制作用，阻止RNA延伸，抑制 RNA合成。
• β’亚基：其作用是与模板DNA相结合。 β’亚基的碱性较强，适于与模板DNA相 结合。肝素是一种多价阴离子，能和β’ 亚基结合，从而抑制DNA与RNA聚合酶相 结合，进一步抑制转录作用。
（a）是延伸复合物恰 好完成富含U的RNA链；
（b）RNA-RNA杂交物 （发夹）的形成破坏了 一部分RNA-DNA杂交链， 仅留下多聚U与多聚A的 一段杂交链；
（c）多聚U与多聚A杂 交物解离，转录本即被 释放。
转录本：由一条基因通过转录形成的一种或多种可供编码蛋白质的成熟的mRNA。
• 终止子：提供转录停止信号的DNA序列称 为终止子(terminator)。终止子的作用 是在DNA模板的特异位点处终止RNA的合 成。
1. After 8-9 bp of RNA synthesis occurs, sigma factor is released and recycled for other reactions.
2. RNA polymerase completes the transcription at 30-50 bp/s.
• α亚基：参与全酶组装，使全酶和启动子 牢固结合。
RNA聚合酶的作用
• 识别启动子。主要依赖于亚基，亚 基只参与转录的起始，并决定转录的方 向。
• 与DNA结合并使之解链，另外还具有解 旋、重新使DNA螺旋化作用。
• 催化RNA聚合反应。负责三种RNA合成。 • RNA聚合酶核心酶通过与不同的亚基
3. Different types and levels of sigma factors influence the level and dynamics动力学 of gene expression (how much and efficiency).
模板识别后的基本过程：延伸
Step 2-Elongation…
结合，识别不同的启动子。
四、启动子
1、定义：启动子是DNA分子上被RNA聚合酶识 别并结合形成起始转录复合物的区域，它还包 括一些调节蛋白因子的结合位点。
2、原核生物启动子的结构
（1）转录起始位点：常为嘌呤。 （2）－10序列：“TATATT”，－10序列又称为 Pribnow盒，或TATA盒，是 RNA聚合酶全酶的紧 密结合位点。决定着转录方向。 －10序列的碱基组 成对转录的效率影响很大。 （3）－35序列：“TTGACA”，Sextama盒，－ 35序列是RNA聚合酶全酶的识别位点，对全酶有很 高的亲和性。若－35序列发生突变或缺失，将大大 降低对全酶的亲和性，即降低RNA聚合酶与启动子 的结合速度，但不影响转录起始位点附近DNA 双链 的解开。 （4）－10序列和－35序列之间的距离：很稳定， 16-18bp。
3. DNA untwists rapidly, and re-anneals behind the enzyme.
4. Part of the new RNA strand is hybrid DNA-RNA, but most RNA is displaced as the helix reforms.