【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在與 RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別有關(guān)的序列。 ?科學(xué)家又從噬菌體的左、右啟動(dòng)子 PL及 PR和 SV40啟動(dòng)子的 –35 bp附近找到了另一段共同序列： TTGACA。－ 35區(qū)的發(fā)現(xiàn)35序列 (Sextama盒 )? 其保守序列為 TTGACA，? 與 10序列相隔 1619bp。 功能 : (1)為 RNA Pol的識(shí)別位點(diǎn)。 (2)RNA Pol的核心酶只能起到和模板結(jié)合和催化的功能，并不能識(shí)別 35序列，只有 σ亞基才能識(shí)別 35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板鏈。–35區(qū) –10區(qū)……T 85T83G81A61C69A52……T 89A89T50A65A100…… 現(xiàn)已證實(shí)大部分啟動(dòng)子都存在這兩段共同序列，即位于 –10 bp處的 TATA區(qū)和 –35 bp處的 TTGACA區(qū)，它們是 RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn) ,能與 σ因子相互識(shí)別而具有很高的親和力。 100個(gè) E. coli的不同啟動(dòng)子的序列測(cè)定結(jié)果－ 10區(qū)和－ 35區(qū)的最佳距離? 在原核生物中 ， － 10區(qū)和－ 35區(qū)的最佳距離大約是 16～ 19 bp。? 過(guò)大或過(guò)小都會(huì)降低轉(zhuǎn)錄活性。 這可能是因?yàn)?RNA Pol本身的大小和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。geneTTGACAAACTGT TATAATPuATATTAPy transcribedinitiationsite50403020101105’Recognitionsite BindingsitePribnowboxpromoter4080bp1 2 3（ 1）結(jié)構(gòu)典型，都含有識(shí)別（ R），結(jié)合（ B）和起始（ I）三個(gè)位點(diǎn)；（ 2）序列保守，如 35序列， 10序列結(jié)構(gòu)都十分保守；（ 3）位置和距離都比較恒定；（ 4）直接和多聚酶相結(jié)合；（ 5）常和操縱子相鄰；（ 6）都在其控制基因的 5′端；（ 7）決定轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)和方向。原核生物啟動(dòng)子的共同的特點(diǎn)啟動(dòng)子區(qū)的識(shí)別? RNA聚合酶并不直接識(shí)別堿基對(duì)本身，而是通過(guò) 氫鍵互補(bǔ) 的方式加以識(shí)別。? 氫鍵互補(bǔ)學(xué)說(shuō)較為圓滿地解釋了啟動(dòng)子功能既受 DNA序列影響，又受其構(gòu)象影響這一事實(shí)。真核生物 RNA聚合酶 II所識(shí)別的啟動(dòng)子區(qū) Hogness等發(fā)現(xiàn)類似 Pribnow區(qū)的 Hogness區(qū)，在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游 –25～ –30 bp處，保守序列為TATAAA，也稱 TATA區(qū)。在起始位點(diǎn)上游 –70～ –78bp處還有另一段共同序列 CCAAT，稱為 CAAT區(qū)（ CAATbox）。真核生物啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.核心元件TATAbox:–25～ –30bp區(qū)啟始子 (initiator， Inr) ：轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近2.上游啟動(dòng)子元件（ UPE） CAATbox： –70～ –80區(qū) CCAAT序列GCbox:–80～ –110含有 GCCACACCC或 GGGCGGG序列。 上游啟動(dòng)子元件（ upstream promoter element， UPE）： 將 TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動(dòng)子元件或稱上游激活序列（ upstream activating sequence， UAS）。?TATA區(qū) 使轉(zhuǎn)錄精確地起始 :如果除去 TATA區(qū)或進(jìn)行堿基突變，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對(duì)值不如 CAAT區(qū)或 GC區(qū)突變后明顯，但發(fā)現(xiàn)所獲得的 RNA產(chǎn)物起始點(diǎn)不固定。真核生物啟動(dòng)子對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響? CAAT區(qū)和 GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄起始頻率：基本不參與起始位點(diǎn)的確定。研究 SV40晚期基因啟動(dòng)子發(fā)現(xiàn)，上游激活區(qū)的存在與否，對(duì)該啟動(dòng)子的生物活性有著根本性的影響。若將該基因 539。上游 –21～ –47核苷酸序列切除，基因完全不表達(dá)SV40基因啟動(dòng)子上 TATAAA及鄰近區(qū)域?qū)蜣D(zhuǎn)錄活性的影響 增強(qiáng)子 (enhancer)1981年由 Benerji, Rusconi小組和 Chambom等發(fā)現(xiàn)的，又稱遠(yuǎn)上游序列（ far upstreamsequence）。已在 SV40的轉(zhuǎn)錄單元上發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游約 200bp處有兩段 72bp長(zhǎng)的重復(fù)序列，它們不是啟動(dòng)子的一部分，但能增強(qiáng)或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始，因此，稱這種能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強(qiáng)子或強(qiáng)化子（ enhancer）。遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū) 增強(qiáng)子特點(diǎn)① 具有遠(yuǎn)距離效應(yīng)。② 無(wú)方向性。③ 順式調(diào)節(jié)。④ 無(wú)物種和基因的特異性 ，⑤ 具有組織的特異性。⑥ 有相位性。 ⑦ 有的增強(qiáng)子可以對(duì)外部信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)。真核生物的啟動(dòng)子特點(diǎn) （ 1）有多種元件： TATA框， GC框， CATT框， OCT等；（ 2）結(jié)構(gòu)不恒定。（ 3）它們的位置、序列、距離和方向都不完全相同 。（ 4）有的有遠(yuǎn)距離的調(diào)控元件存在，如增強(qiáng)子；（ 5）這些元件常常起到控制轉(zhuǎn)錄效率和選擇起始位點(diǎn)的作用；（ 6）不直接和 RNA Pol結(jié)合。轉(zhuǎn)錄時(shí)先和其它轉(zhuǎn)錄激活因子相結(jié)合，再和聚合酶結(jié)合。TATA boxHogness boxpromoter gene50 40 30 20 10 1 10 5’CAAT boxGC box原核和真核生物基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游區(qū)的結(jié)構(gòu)比較 ?不依賴于 ρ因子的終止?依賴于 ρ因子的終止3.4終止和抗終止大腸桿菌中的兩種終止子Rho非依賴型終止子的序列由兩個(gè)序列原件組成：?一段短的反向重復(fù)序列（大約 20個(gè)核苷酸） 。?其后是一段大約 8個(gè) A：T堿基對(duì)的序列。由它轉(zhuǎn)錄出 mRNA可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，可阻止RNApol的前進(jìn)。不依賴于 ρ因子的終止子 (固有終止子 ) ?莖的區(qū)域富內(nèi)含 GC，使莖環(huán)不易解開；?強(qiáng)終止子 3′端上有 46個(gè) U，由于它和模板形成的連續(xù) UA配對(duì)較易打開，從而便于釋放出 RNA。? E coli大約 一半的基因含有內(nèi)部終止子。?終止效率與二重對(duì)稱序列和寡聚 U的長(zhǎng)短有關(guān)，隨著發(fā)卡式結(jié)構(gòu)和寡聚 U序列長(zhǎng)度的增加，終止效率逐步提高。依賴于 ρ 因子的終止? 只含有自我互 補(bǔ) 區(qū)域， 可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，但在莖中的，莖環(huán)易打開。? 其終止需要 ρ因子的參與。 ?ρ因子與 ssRNA的特定位點(diǎn)結(jié)合 (C豐富， G缺乏 )。?ρ通過(guò)催化 NTP的水解促使新生 RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離。ρ因子ρ因子 是一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為 105的 六聚體 蛋白。其功能是作為 RNApol的一種輔助因子，當(dāng)其濃度為 RNApol濃度的 10%時(shí)在體外可發(fā)揮最高的活性。 ρ結(jié)合到 RNA鏈終止子上游的某一點(diǎn) ρ因子結(jié)合以后延著 RNA向 3′端移動(dòng)，跟蹤聚合酶 ρ追上在終止位點(diǎn)暫停的 RNA聚合酶終止 三元復(fù)合物解體ρ因子參與的 RNA合成終止模式“窮追 ”（ hotpursuit）模型 抗終止? 破壞終止位點(diǎn) RNA的莖－環(huán)結(jié)構(gòu)? 依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄抗終止破壞終止位點(diǎn) RNA的莖－環(huán)結(jié)構(gòu)? 一些控制氨基酸合成的操縱子結(jié)構(gòu)基因前有一段前導(dǎo)序列，帶有終止信號(hào)并有串聯(lián)的編碼某一氨基酸的密碼子 。? 當(dāng)介質(zhì)中該氨基酸濃度較高時(shí)，與此相對(duì)應(yīng)的氨?；?tRNA含量也高，核糖體能順利通過(guò)串聯(lián)密碼子 →mRNA 能形成包括末端莖－環(huán)結(jié)構(gòu)的正常二級(jí)結(jié)構(gòu)， RNA聚合酶終止轉(zhuǎn)錄。? 當(dāng)介質(zhì)中該氨基酸濃度較高時(shí)，與此相對(duì)應(yīng)的氨酰基 tRNA含量高，核糖體順利通過(guò)串聯(lián)密