【正文】
原核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工 ? rRNA的加工 ? tRNA的加工 ? mRNA的加工 tRNA的加工 tRNA 基因 ( 1) 轉(zhuǎn)錄單元大多是 多基因 同一個 tRNA基因、不同 tRNA基因、與 rRNA基因 三磷酸 有兩個基因拷貝 間隔序列 (各長 350base) ( 2) 有兩種類型的前體 tRNA 基因: ? Ⅰ 型: 具 3’端 CCA序列,( Prok. 的 tRNA多為 Ⅰ 型) 作 3’修復的信號和最后的界線; 酶的作用下切除 CCA下游一段序列 Ⅱ 型: 沒有 3’端 CCA序列,(少數(shù) Phage、 Euk.) 需要添加 CCA序列 . tRNA的加工 ? 1)剪切 ? 2)核苷修飾 ? 3) 3’末端加上 CCA ? 4) 5’末端單磷酸的產(chǎn)生 t R N AIl e t R N AA l a t R N AA s p t R N AT rp 1 6 S 2 3 S 5 S R N a s e I I I R N a s e I I I R N a s e I I I R N a s e I I I R N a s e R R N a s e R R N a s e R R N a s e R R N a s e R 圖 1 3 r R N A 的加工 RNA的甲基化核苷酸(堿基)修飾 m5C m6A HNH HNH O O HNH HN— CH3 H3C H H H H 常見 tRNA中的修飾核苷酸 Cmnm5U (5羧甲基氨甲基尿苷 ) mCm5U ( 5甲氧基羰甲基尿苷) Xm5s2U ( 5甲基 2硫代尿苷) K2C ( 2賴氨酸胞苷) Com5U ( 5(2)羥羧甲基尿苷) I (次黃嘌呤) m7G (7甲基鳥苷 ) m5C ( 5甲基胞苷) m6A ( 6甲基腺苷) s2C ( 2硫代胞苷) ψ (假尿苷) Um (2’ O甲基尿苷 ) D ( 雙氫尿嘧啶 ) Xo5U (5羥基尿苷 ) 參與 tRNA后加工的酶 ( 1) RNAaseP: 內(nèi)切核酸酶, 負責切割所有 tRNA分子的 5‘端。 ? mRNA很容易從 5’ P降解,有些生物的 mRNA 5’ P端被修飾保護,而不易降解。 ?λ噬菌體基因表達存在 抗終止作用。 2) ρ因子 a. 46KD,活性狀態(tài)是六聚體( 275KD)。 不依賴 ρ因子的終止 ( 1) 結(jié)構(gòu)特征 : 一個 7~20 bp反向重復序列 IR ; IR內(nèi)富含 GC; 3’端上有 68個 U。 ( 2) RNA聚合酶在 DNA上的移動 速度不均勻 ,在經(jīng)過富含 的序列 8- 10個核苷酸后,發(fā)生暫停,推測這和轉(zhuǎn)錄終止有關(guān)。 ? 始終保持三元復合物的結(jié)構(gòu) 延伸過程 1)轉(zhuǎn)錄泡: RNApol 結(jié)合和轉(zhuǎn)錄的 DNA模板區(qū)域,有 1217bp左右 DNA形成解鏈區(qū)。 1)原核生物 Prok. ? 起始后, ζ因子解離 , 核心酶構(gòu)象發(fā)生變化。 ? TFⅡ I 具有識別 Inr序列的功能 。 ? 轉(zhuǎn)錄起始過程需要很多 轉(zhuǎn)錄因子( transcription factor, TF )參與,按一定順序與 DNA形成復合物,協(xié)助 RNA pol定位于轉(zhuǎn)錄起始點。 ? RNApol II還不清楚是否有明確的終止元件。 ? 終止區(qū)域富含 RNA的二級結(jié)構(gòu) ,也可能有 終止因子 存在。 ? (3) 3’端寡聚 U數(shù)量不定; ? (4) 靠與 ρ的共同作用而實現(xiàn)終止 。 兩種終止子: ? 強終止子 /內(nèi)部終止子 --無需其它任何因子的幫助就可以終止核心酶 。 RNApolⅡ 的啟動子 RNApol I的啟動子 RNApol III的啟動子 2 真核生物的啟動子 RNApol Ⅲ 啟動子 ? 1)基因內(nèi)啟動子 /下游啟動子 /內(nèi)部控制區(qū) 由 RNApol Ⅲ 識別 Ⅰ 型 : 5S rRNA基因啟動子 Ⅱ 型: tRNA基因啟動子 ? 2)基因外啟動子 由 polⅡ 或者 pol Ⅲ 轉(zhuǎn)錄 III型: snRNA基因 基因內(nèi)啟動子 起始位點 b o x A b o x C 基因內(nèi)啟動子 b o x A b o x B 基因外啟動子 O CT PS E T A T A 圖 1 2 2 3 真核 RN A Po l Ⅲ 的 基因內(nèi)啟動子和基因外啟動子 I 型: II 型 III型 基因外啟動子的上游保守序列元件: ? TATA框: 起始轉(zhuǎn)錄 ? 次近端序列元件( proximal sequence element, PSE):刺激啟動子作用,增加轉(zhuǎn)錄效率; ? 八聚體 OCT元件 :增加轉(zhuǎn)錄效率。 小結(jié) 與原核生物啟動子的比較: ( 1)多種元件: TATA框, GC框, CAAT框,OCT等; ( 2)不同元件的組合情況: 位置、序列、距離和方向都不完全相同; ( 3)需轉(zhuǎn)錄因子參與轉(zhuǎn)錄的全過程 :轉(zhuǎn)錄因子先和啟動子結(jié)合,再與 RNA聚合酶一起形成轉(zhuǎn)錄起始復合物,開始轉(zhuǎn)錄的過程。 ? 上游序列 可以吸引拓撲異構(gòu)酶,后者可導致結(jié)合的局部產(chǎn)生有利于轉(zhuǎn)錄起始的超螺旋狀態(tài)。這兩個結(jié)合區(qū)是在DNA分子的同一側(cè)面,此酶結(jié)合在雙螺旋的一面。 功能: ? (1) 為 RNA pol的識別位點。 ? DNA上開始轉(zhuǎn)錄的第一個堿基定為 +1, ? 沿轉(zhuǎn)錄方向順流而下的核苷酸序列均用正值表示; ? 逆流而上的核苷酸序列均用負值表示。 ?RNA pol轉(zhuǎn)錄控制也很簡單,只轉(zhuǎn)錄少數(shù)幾個基因 。 ? 芽孢菌生活周期過程中生活方式的改變也是通過 ?因子的更替完成的。 ? σ亞基 /?因子 :使全酶識別啟動子并與之結(jié)合 , 也看作一種 輔助因子 。 β α σ ω α β ’圖 1 2 5 E . c o l i R N A 聚合酶的亞基組成 各亞基的功能 ? β亞基: 由 rpoB編碼 , 結(jié)合底物 ( NTP及新生 RNA鏈 ) , 進行聚合作用 。 ? 對一個基因組來說,轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基因,且每個基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對獨立的控制。 ? 模板鏈 , 無意義鏈: 在 DNA的兩條多苷酸鏈中只有其中一條鏈作為模板。 大腸桿菌 RNA聚合酶的 組成 β α σ ω α β ’圖 1 2 5 E . c o l i R N A 聚合酶的亞基組成 真核生物的 RNA聚合酶 種類 分布 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 相對活性 對 α鵝膏蕈堿的敏感性分類 RNA polⅠ 核仁 28S,18S, rRNAs 5070% 不敏感 RNA polⅡ 核質(zhì) hnRNA,SnRNA 2040% 敏感 RNA pol Ⅲ 核質(zhì) tRNA, 5S rRNA,SnRNA 10% 種特異性 典型原核生物啟動子的結(jié)構(gòu) 35 10 轉(zhuǎn)錄起點 TTGACA 1619bp TATAAT 59bp 原核生物啟動子的結(jié)構(gòu)特點 真核生物 RNA pol 啟動子 - 170 - 160 - 150 - 140 - 130 - 120 - 110……….. - 60 - 50 - 40 - 30 - 20 - 10 + 1 + 10 + 20 上游控制區(qū) 核心啟動子 基因內(nèi)啟動子 起始位點 b o x A b o x C 基因內(nèi)啟動子 b o x A b o x B 基因外啟動子 O CT PS E T A T A 圖 1 2 2 3 真核 RN A Po l Ⅲ 的 基因內(nèi)啟動子和基因外啟動子 I 型: II 型 III型 ? 原核生物轉(zhuǎn)錄初始的 tRNA和 rRNA都不是最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 因為: (1) 5’端都是單磷酸,而原始的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 5’三磷酸; (2) 分子比初始轉(zhuǎn)錄物?。? (3) tRNA含有特殊的堿基,這些堿基只有通過一些化學修飾才可以得到。 不同生物的復制體系 功能 λ SV40/人 酵母 起始蛋白 DnaA O T抗原 ORC 解旋酶 DnaB DnaB T抗原