转录的大概过程

转录的大概过程

如图所示：一个真核生物基因的转录需要3至5个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性和专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。

一、转录起始

转录的起始就是生成由RNA聚合酶，模板和转录5'端首位核苷酸组成的起始复合物。

原核生物RNA5'端是嘌呤核苷酸（A、G）,而且保留三磷酸核苷的结构，所以其起始复合物是：pppG－DNA－RNA聚合酶。

真核生物起始，生成起始前复合物（PIC）。例如，RNA－pol－Ⅱ转录，是由各种TFⅡ相互辨认结合，再与RNA聚合酶结合，并通过TF结合到TATA盒上。

二、转录延长

转录的延长是以首位核苷酸的3'－OH为基础逐个加入NTP即形成磷酸二酯键，使RNA逐步从5'向3'端生长的过程。

在原核生物，因为没有细胞膜的分隔，转录未完成即已开始翻译，而且在同一DNA模板上同时进行多个转录过程。电镜下看到的羽毛状图形和羽毛上的小黑点（聚多核糖体）,是转录和翻译高效率的直观表现。

三、转录终止

转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。Rho因子有ATP酶和解螺旋酶两种活性，因此能结合转录产物的3'末端区并使转录停顿及产物RNA脱离DNA模板。

非依赖Rho因子的转录终止，其RNA产物3'－端往往形成茎环结构，其后又有一串寡聚U。茎环结构可使因子聚合酶变构而不再前移，寡聚U则有利于RNA不再依附DNA模板链而脱出。

因此，无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。

真核生物转录终止是和加尾（mRNA的聚腺苷酸poly A）修饰同步进行的。RNA上的加尾修

饰点结构特征是有AAAUAA序列。

一些基本概念的理解：

1．转录起始前复合物（PIC）:是真核生物转录因子与RNA聚合酶一同结合于转录起始前的DNA区域而成的复合物。

2．加尾修饰点：真核生物mRNA转录不是在mRNA的位置上终止，而是在数百个核苷酸之后，研究发现在编码链读码框架的3'端之后，常有一组共同序列AATAAA，再下游还有相当多GC的序列，这些序列称为加尾修饰点，转录越过修饰点后，mRNA在修饰点处被切断，随即加入polyA。

3．Rho因子：是原核生物转录终止因子,有ATP酶和解螺旋酶活性。转录终止也可不依赖Rho 因子。

【相关例题】

1. （18分）某些植物在进化过程中已经形成抵抗干旱、低温和高盐等逆境的调

控机制，感受并响应各种外界刺激。转录因子OrERF是一类蛋白质，在植物抵抗逆境时发挥重要作用。科研人员对水稻OrERF基因进行系列研究。（1）科研人员对水稻OrERF基因上游部分中的转录非模板链进行测序，结果如下：

OrERF基因转录出的mRNA中的起始密码子是。①②③三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，导致此基因表达出不同的OrERF蛋白，以适应高盐、干旱、低温环境，此现象说明。

（2）科研人员欲将水稻OrERF基因导入拟南芥体内，获得抗逆性强的植株，设计的实验方案如下图：

可利用技术获得并扩增此基因。将此基因与结合后导入农杆菌体内，通过农杆菌侵染将上述基因导入拟南芥的染色体上。上图中d阶段需要应用植物组织培养技术，其培养基中除必须的营养物质和琼脂外，还需添加、等物质。一段时间后，可获得抗高盐的拟南芥植株。

（3）实验检测OrERF基因在高盐条件下的表达水平结果如下图。

实验结果表明，自然条件下拟南芥中OrERF基因的表达，高盐处理后小时OrERF基因的表达显著增加。

（4）此系列实验中设计步骤（2）和（3）的目的是。

（5）植物感受外界干旱、高盐、低温等信号，通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF对下游基因调节过程如下图。

转录因子OrERF作用的场所是。它通过，启动转录的过程。最后通过基因产物的作用对外界信号在生理生化等方面作出适合的调节反应。【答案】（除第二问第三、四两个空、第四问、第五问第二个空，每空1分，其余每空2分，共18分）

（1）AUG

一个基因可以控制多个性状，基因和环境共同决定生物的性状（答对一个给1分）

（2）PCR Ti质粒激素（1分）高盐（高浓度的NaCI）（1分）（3）较低12

（4）验证OrERF基因在拟南芥中高盐条件下也能表达（1分）

（5）细胞核激活RNA 聚合酶转录复合物（合理给分）（1分）

2.（16分）

科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白

的相互作用。

（1）实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内________上合成________提供原料。

（2）将蛋白P基因与质粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）连接，构建重组质粒K。将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含________的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功________BD-P蛋白的酵母菌A。

（3）为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员提取水稻细胞的mRNA，在________酶作用下获得cDNA，再与质粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）连接形成重组质粒T，构建水稻cDNA文库。

（4）在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示。若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，_________才能催化组氨酸合成基因转录。

（5）将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A________。取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在不含________的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落。经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明这4种水稻蛋白能够________。

（6）研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是______。

【答案】（除注明外，每空2分，共16分）

（1）核糖体蛋白质

（2）色氨酸（1分）表达（或“指导合成”）（1分）

（3）逆转录

（4）RNA聚合酶

（5）组氨酸和亮氨酸合成未被激活组氨酸、色氨酸、亮氨酸（1分）与蛋白P 相互作用（1分）

（6）通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢