【文章內容簡介】 re shared by RNAPs across species RNA polymerases I, II and III have structural features in mon: Differences Transcription Bacteria vs. Eukaryotes ? Multiple Polymerases –at least 3 types of RNAPs ? Chromatin and Nucleosomes ? Unable to initiate transcription on their own Require Transcription Factors (TF， 轉錄因子 ) ? Unable to recognize Promoters on their own ? Primary transcripts contain exons ? The Promoters are plex. Multiple regulatory proteins can bind to the promoter. ? Cisacting elements (順式作用元件 ) and Transacting factors(反式作用因子 ). Enhancer, silencer insulator ? mRNAs are mostly monocistronic (單順反子 ) ? Genes controlled by positive control off unless activators are present ? In eukaryotes, transcription and translation occur in separate partments. （三）真核生物與原核生物轉錄的主要區(qū)別 1. 真核細胞 RNApol種類較多，根據它們對 α鵝膏蕈堿的 敏感性不同分為 RNA pol I 、 II 、 III（ or A、 B、 C）， 它們是高度分工的，不同的 RNA聚合酶負責合成不同 的 RNA。 2. 真核啟動子比原核啟動子更復雜和更多樣性，不同的 RNA聚合酶有不同的啟動子。 3. 原核細胞靠 RNA pol本身可識別啟動子，而 真核細胞 的 RNApol無法識別啟動子，要靠轉錄因子 (transcription factor,TF）識別啟動子 ，有許多轉錄 因子。 ?轉錄因子的功能：調節(jié) RNA聚合酶的活性，將 RNA 聚合酶引到啟動子位置。 4. 真核生物的轉錄受特定的順式作用元件（ cisacting element）的影響， 順式作用元件：真核生物 DNA中 與轉錄調控有關的核苷酸序列，包括增強子、沉默子 等 。 沉默子（ silencer）：降低轉錄的速度，沉默子也稱抑 制子。 增強子（ enhaucer）：增加轉錄的速度。 順式作用元件并不能直接發(fā)揮作用，要與 反式作用因子（ transacting factors）相互作用來調控轉錄，反式作用因子是一些特殊的蛋白質因子。 5. 原核細胞基因轉錄的產物大多數為多順反子 mRNA，這 是由于原核轉錄系統(tǒng)中功能相關的基因共享一個啟動子， 它們在轉錄時，以一個共同的轉錄單位進行轉錄。而真核 細胞，每一種蛋白質的基因都有自己獨立的啟動子，所以 真核細胞轉錄產物是單順反子 mRNA。 原核 真核 DNA A B C P 轉錄 mRNA A B C DNA P A P B P C 轉錄 mRNA A B C 6. 原核細胞是邊轉錄、邊翻譯，兩個過程幾乎是同時進 行的，而真核細胞轉錄和翻譯在時間上和空間上都是 分開的，轉錄在細胞核，翻譯在細胞質。 7. 真核細胞中 DNA與組蛋白結合在一起，形成染色質， 后者進一步盤曲、折疊形成染色體，其中只有一小 部分能轉錄。 8. 真核細胞被轉錄的產物要經過非常復雜的后加工。 Relative positions of GTFs and RNAP II on DNA RNAP II crab claws clamp over the DNA near the initiation site. Melting of the DNA is assisted by the TFIIH helicase (not shown) stimulated by TFIIE Formation of preinitiation plex TBP (TFIID) binds to the promoter DNA (TATA + Inr) recruits TFIIB recruits RNAP II + TFIIF recruit TFIIE recruits and stimulates TFIIH ?Helicase activity unwinds DNA near start site ?Kinase activity phosphorylates CTD An elongation factor called TFIIS stimulates elongation for RNAP II. TFIIF also has a role in elongation. After termination of transcription the CTD is dephosphorylated and the RNAP II can reenter a preinitiation plex (PIC) Elongation by RNAP II POL II IIF CTD MULTISTEP MODEL PREINITIATION COMPLEX INR TATA UPE 20 +1 IID IIA IIB H J E MULTISTEP MODEL INITIATION COMPLEX PHOSPHORYLATION OF CTD INR TATA UPE 20 +1 IID IIA IIB H J E POL II IIF CTD ATP MULTISTEP MODEL PROMOTER CLEARANCE INR TATA UPE 20 +1 IID IIA IIB H J E POL II CTD RIBONUCLEOTIDES premRNA ELONGATION FACTORS INITIATION PROMOTER CLEARANCE ELONGATION 第五節(jié) 新生 RNA的剪接和修飾 一、除去內含子的剪接過程 內含子有四種類型 二、真核生物 mRNA進行裝飾性加工 真核生物轉錄特點： ① 轉錄和翻譯在時間及空間上是分割的，保證了精細的調節(jié)。 ② 合成的 RNA鏈經過多種加工 mRNA 5?cap 3?poly(A) intron去掉 exon ③ 核內初級轉錄產物大部分需要降解 核不均－ RNA hnRNA 20%被降介。 三、不同 RNA剪接方式導致一個基因多種產物 四、核糖體 RNA和 tRNA前體的轉錄后加工 轉錄出來的 RNA稱為 RNA前體 ，需要進行加 工原始轉錄產物 → 成熟 RNA分子 此過程稱 “轉錄后加工 ” 。 （四）轉錄產物的 “加工 ” 核糖體 RNA前體的轉錄后加工 tRNA前體的加工 真核細胞 mRNA前體的加工： 真核細胞 mRNA的結構特點 P266 返回 ①除去前體 5?和 3?端多余的核苷酸； tRNA前體的加工 ②有些 tRNA還需要添加 3?端的－ CCA三核苷酸順序； ③有些堿需修飾，包括甲基化、脫氨、還原作用等。 轉錄產物的 “加工 ” 返回 內含子（ intron）： 真核細胞 mRNA前體的加工 基因的插入順序為不能編碼時 DNA順序。 外顯子（ exon）： 基因內被內因子分隔的編碼片段或編碼的 DNA序列。 轉錄產物的 “加工 ” 返回 mRNA前體的轉錄后加工，包括了對 5‘ 端和3‘ 端（首、尾部）的修飾以及對中間的部分進行剪接（ splic