【文章內(nèi)容簡介】 TTGACA CAAT、 GC、增強子 圖 54 P155頁 原核生物與真核生物啟動子比較 原核生物和真核生物轉錄及抑制劑 第 四 節(jié) ? 原核生物轉錄的起始 ? 原核生物轉錄的延長 ? 原核生物轉錄的終止與新合成 RNA鏈的釋放 ? 真核生物的轉錄 ? RNA生物合成抑制劑 轉錄起始需解決兩個問題： 1. RNA聚合酶必須準確地結合在轉錄模板的起始區(qū)域。 2. DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉錄的模板。 一、原核生物轉錄的起始 4. － 10區(qū) DNA雙鏈解開 12～ 17bp，形成開放的二 元 啟動子復合物（模板－酶）。 2. RNA聚合酶全酶 (?2????)與模板－ 35序列結合， 形成閉合的二元閉合啟動子復合物。 ? 轉錄起始過程 1. ?因子辨認轉錄起始點（ 35區(qū)的 TTGACA序列） 3. RNA聚合酶向－ 10區(qū)轉移，并與之牢固結合。 RNApol (?2????) DNA pppGpN OH 3? 轉錄起始復合物 : 5?pppG OH + NTP ? 5?pppGpN OH 3? + ppi 5. 在 RNA聚合酶 β 亞基催化下形成第一個磷酸二酯鍵，形成三元復合物（模板－酶－ RNA）。 6. 當 三元復合物中 RNA長 6～ 9個核苷酸時， ?因子 從全酶解離下來，進入延長階段。 ? RNA聚合酶有兩個核苷酸結合位點： 一個是起始核苷酸位點；一個是延長核苷酸位點。 一般只有嘌呤核苷酸填充了起始位點，才能形成 第一個磷酸二酯鍵。 二、原核生物轉錄的延長 1. ?亞基脫落， RNA– pol聚合酶核心酶變構，與模板結合松弛，沿著 DNA模板前移； 2. 在 核心酶 作用下， NTP不斷聚合， RNA鏈不斷延長。 (NMP) n + NTP ?? (NMP) n+1 + PPi 3. 堿基配對原則： AU， TA， GC 4. 延長中的轉錄復合物也叫轉錄空泡。 隨著 RNA 聚合酶前移，轉錄產(chǎn)物 RNA不斷移出轉錄空泡， 已轉錄完畢的 DNA雙鏈又重新復合而不再打開。 5. 原核生物的轉錄和翻譯偶聯(lián)進行 。 轉錄空泡 (transcription bubble)： RNApol （核心酶） DNA RNA 5? 3? DNA 原核生物轉錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象 核糖體 RNA RNA聚合酶 依賴 ρ因子的轉錄終止 非依賴 ρ因子的轉錄終止 三、原核生物轉錄的終止和新生 RNA鏈的釋放 指 RNA聚合酶在 DNA模板上停頓下來不再前進 ， 轉錄產(chǎn)物 RNA鏈從轉錄復合物上脫落下來 。 分類 （一） 依賴 ρ因子的轉錄終止 ? 1969年， Roberts發(fā)現(xiàn)了能控制轉錄終止的蛋 白質，即 ρ因子。 它由相同的 6個亞基組成六聚體，分子量 200kD。 ? ρ因子具有 NTP酶活性和解螺旋酶活性，是促 使轉錄三元復合物解離的根本原因。 ρ因子的 NTP酶活性依賴于單鏈 RNA的結構。 ? ρ因子依賴性終止子含有一個反向重復序列， 使 RNA末端形成一個發(fā)夾結構，導致轉錄延宕， ρ因子得以發(fā)揮作用，終止轉錄。 （二） 非依賴 ρ因子的轉錄終止 ? DNA模板接近轉錄終止的區(qū)域內(nèi)，有較密集 的 AT配對區(qū)或 GC配對區(qū)，且 GC配對為回 文結構。 ? 轉錄產(chǎn)物 RNA的 3180。末端有若干個連續(xù)的 U。 ? 連續(xù) U區(qū)的 5180。端前方堿基形成 莖環(huán)結構 或 發(fā) 夾結構 。這種二級結構是阻止轉錄繼續(xù)向下 游推進的關鍵。 轉錄方向 3180。 3180。 5180。 TCGGGCG AGCCCGC CGCCCGA GCGGGCT AAAAAA TTT TTT 3180。 3180。 5180。 5180。 DNA 模板鏈 編碼鏈 AAAAAA UUUUUU 5180。 CGCCCGA GCGGGCU 5180。 TTTTTT DNA 模板鏈 編碼鏈 轉錄產(chǎn)物 3180。 莖環(huán)結構使轉錄終止的機理 ? 使 RNA聚合酶變構，轉錄停頓； ? 密集 AU 配對使轉錄復合物趨于解離， 釋放 RNA。 5180。pppG 5? 3? 3?5? RNApol 四、真核生物的轉錄 （一）轉錄起始 真核生物的轉錄起始上游區(qū)段比原核生物多樣化 。 轉錄起始時 ， RNApol不直接結合模板 ， 而需依靠眾多的 轉錄因子 ， 與模板結合形成轉錄起始前復合物 ， 其起始過程比原核生物復雜得多 。 轉錄起始點 TATA盒 CAAT盒 GC盒 增強子 ? 轉錄起始前的上游區(qū)段 AATAAA 切離加尾 轉錄終止點 修飾點 外顯子 翻譯起始點 內(nèi)含子 OCT1 OCT1： ATTTGCAT八聚體 TATA box：啟動子核心序列， 25bp區(qū)段。 CAAT 盒 GC 盒 增強子 轉錄起始前的上游區(qū)段 順式作用元件 (cisacting element)： ? 參與 RNApolⅡ 轉錄的 TFⅡ 蛋白激酶活性，使 C TD 磷酸化TF Ⅱ HA TP as e57 （ ? ） 34 （ ? ）TF Ⅱ E解螺旋酶30 ， 74TF Ⅱ F促進 R N A po l Ⅱ 結合及作為其他因子結合的橋梁33TF Ⅱ B穩(wěn)定 TF Ⅱ D D N A 復合物12 ， 19 ， 35TF Ⅱ A輔助 TBP D N A 結合TA F* *結合 TA TA 盒TB P* 3 8TF Ⅱ D功 能亞基組成，分子量 ( kD )轉錄因子磷Ⅱ（ ） （ ）Ⅱ，ⅡⅡⅡⅡ 復合物， ，Ⅱ盒Ⅱ功 能POLⅡ TFⅡ F Ⅱ A Ⅱ B 由 RNAPol Ⅱ 催化轉錄的 PIC POLⅡ TFⅡ F Ⅱ H Ⅱ E TBP TAF TFⅡ DⅡ AⅡ BDNA復合物 TATA Ⅱ A Ⅱ B TBP TAF TATA Ⅱ H Ⅱ E CTD P PIC組裝完成， TFⅡ H使 CTD磷酸化 （二）轉錄延長 真核生物轉錄延長過程與原核生物大致相似，但因有核膜相隔，沒有轉錄與翻譯同步的現(xiàn)象。 RNApol前移處處都遇上核小體。 轉錄延長過程中可以觀察到核小體移位和解聚現(xiàn)象。 RNAPol RNAPol RNAPol 核小體 轉錄延長中的核小體移位 轉錄方向 （三）轉錄終止 RNA聚合酶 Ⅰ 轉錄出 rRNA前體 3′末端后， 繼續(xù)向下游轉錄超過 1000個 bp時，存在一個 18bp的終止序列。 RNA聚合酶 Ⅲ 轉錄模板的下游存在一個 終止子，是位于 GC豐富序列之中的 TTTT。 RNA聚合酶 Ⅲ 有內(nèi)原性的轉錄終止功能。 RNA聚合酶 Ⅱ 的轉錄沒有明確的終止信號 。 ? 原核生物與真核生物轉錄的區(qū)別 原核生物 真核生物 RNA pol 一種 高度分工 起始轉錄因子 沒有 需要（各不同） 延長核小體影響 沒有