【正文】 被插入 DNA雙螺旋的大溝中。但一些轉(zhuǎn)錄因子含有 替代的結(jié)構(gòu) ，如 ?片層和環(huán)，它們特殊的氨基酸組成，可以識別 DNA雙螺旋分子大溝表面的特殊序列。 反向平行 β片層 DNA大溝 α螺旋 Zn2＋ （二）轉(zhuǎn)錄因子也有蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)相互作用區(qū)域 —— 激活域（ activation domain） 亮氨酸拉鏈 和 堿性螺旋－環(huán)－螺旋 的結(jié)構(gòu)特點使它們易于形成同 （ 源 ） 或異 （ 源 ）二聚體 。 異 （ 源 ） 二聚體 （ heterodimer） 的形成增加了結(jié)構(gòu)和功能的多樣性 。 轉(zhuǎn)錄因子的激活 結(jié)構(gòu)域 通過與其它蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域之間的相互作用 ， 對啟動子上通用轉(zhuǎn)錄因子與 RNA聚合酶吸引 、 定位 、 以及修飾來提高轉(zhuǎn)錄起始效率 。 真核細胞中較為常見的結(jié)構(gòu)域是 3種： ? 富含谷氨酰胺激活結(jié)構(gòu)域（ glutaminerich activation domains） ? 富含脯氨酸激活結(jié)構(gòu)域（ prolinerich activation domains） ? 酸性氨基酸激活結(jié)構(gòu)域 (acidic activation domains)。 4. 對 RNA聚合酶的影響： ⑴ 原核啟動序列 /真核啟動子與 RNA聚合酶活性 RNA聚合酶與其的親和力 ， 影響轉(zhuǎn)錄。 ⑵ 調(diào)節(jié)蛋白與 RNA聚合酶活性 一些特異調(diào)節(jié)蛋白在適當環(huán)境信號刺激下表達 ， 然后通過 DNA蛋白質(zhì) 、 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)相互作用影響 RNA聚合酶活性 。 （二）基因活化蛋白質(zhì)促進 RNA聚合酶與通用轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄起始位點的組裝 ① 基因活化蛋白質(zhì)與增強子或 UASs的結(jié)合； ② 通用轉(zhuǎn)錄因子在啟動子處的組裝； ③ 輔助激活子 (coactivator)和 /或中介子 （ medicator）在通用轉(zhuǎn)錄因子 /RNA聚合酶 II復合物與基因活化蛋白質(zhì)之間的輔助和中介作用 。 RNA聚合酶 II與啟動子的結(jié)合、啟動轉(zhuǎn)錄需要諸多蛋白質(zhì)因子的協(xié)同作用。這通常包括： 基因活化蛋白質(zhì)與增強子結(jié)合后 ， 通過與全酶復合體中的中介子相互反應 ， 使全酶復合體在空間上更接近啟動子并有效組裝 。 此外 ， 多數(shù)全酶復合體中缺少一些通用轉(zhuǎn)錄因子 ， 如 TFIID與 TFIIA， 它們需要在啟動子處分別組裝 ， 最后形成穩(wěn)定的 轉(zhuǎn)錄起始復合物 （ transcription initiation plex） ， 啟動轉(zhuǎn)錄 。 TATA盒 TF IID RNA聚合酶 II 通用轉(zhuǎn)錄因子 轉(zhuǎn)錄方向 中介子 活化蛋白 活化蛋白 增強子 增強子 DNA TF IIA 激活 抑制 Lehninger39。 (三 ） 真核基因阻遏蛋白以各種方式抑制轉(zhuǎn)錄 阻遏蛋白（ repressor protein） 一些既有 DNA結(jié)合域 ， 也有與其它蛋白相互作用的抑制結(jié)構(gòu)域 。 也有一些基因阻遏蛋白沒有 DNA結(jié)合域 ，而是通過蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)間相互作用 ， 調(diào)節(jié)基因激活蛋白及其它轉(zhuǎn)錄因子的作用 。 ② 基因阻遏蛋白與基因活化蛋白分別與 DNA調(diào)節(jié)序列結(jié)合 ， 但阻遏蛋白通過與活性蛋白的基因活化區(qū)域相互作用 ， 使后者不能發(fā)揮活化作用； 真核細胞阻遏蛋白有更多可能的作用機制： ① 結(jié)合沉默子或與基因活化蛋白競爭同一 DNA調(diào)節(jié)序列； ⑤ 吸引組蛋白脫乙?；?。 ④ 補給阻遏性染色質(zhì)重塑復合體 （ repressive chromatin remodeling plexes） ； ③ 直接作用于通用轉(zhuǎn)錄因子； 第二部分 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控 Posttranscriptional Controls 一、 真核細胞 mRNA 5?端加帽和 3?端多聚腺苷酸化修飾 除組蛋白外，所有真核細胞 mRNA都有5?端的“帽”和 3?端的 poly(A)尾結(jié)構(gòu) 。 5?端的“帽”和 3?端的 poly(A)尾均有其特有的作用。 5?加帽的作用在于： ① 有助于保護 mRNA免于被核糖核酸酶降解； ④ 5?帽結(jié)合蛋白復合體參與 mRNA和核糖體的結(jié)合來起始翻譯 。 ③ 促進 mRNA從細胞核運輸?shù)郊毎麧{； ② 協(xié)助 mRNA的剪接 。 在剪接第一個外顯子時 ，剪接體的形成需要帽結(jié)合蛋白的參與； poly(A)尾可結(jié)合一種或多種特殊蛋白 ，避免 mRNA被酶降解 ， 并在翻譯過程中具有重要作用 。 許多原核 mRNA也含有 poly(A)尾 ，但是此尾的功能是促進 mRNA降解 ， 而不是保護 mRNA免于被降解 。 poly(A)尾的作用： 二、選擇性剪接可以使同一基因產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì) 許多初始轉(zhuǎn)錄本可以通過一種以上的選擇性剪接 （ alternative RNA splicing） 方式 ， 去除不同的內(nèi)含子而被加工形成不同的 mRNAs， 因而形成不同的多肽 。 人視黃醛還原酶 mRNA的選擇性剪接 mRNA PremRNA 同種異型 mRNA 初始轉(zhuǎn)錄本含有所有選擇性加工途徑所需要的分子信號 。 一種細胞偏好何種選擇性加工途徑取決于加工因子 —— RNA結(jié)合蛋白的特異性 。 負調(diào)節(jié)： 抑制蛋白質(zhì)可以通過與原始轉(zhuǎn)錄本的結(jié)合來防止剪接復合體切除內(nèi)含子序列。 選擇性剪接可以被正負調(diào)節(jié)分子調(diào)節(jié)： 正調(diào)節(jié)： 而不能正常剪接的剪接復合體可以在活化蛋白的幫助下發(fā)揮剪接功能。 三、 RNA編輯可以改變 RNA分子信息的內(nèi)涵 某些 mRNAs在翻譯前被編輯 (editing)。 結(jié)果： 轉(zhuǎn)錄后編輯過程插入了 4個 U殘基，從而改變了轉(zhuǎn)錄本的翻譯讀碼框。 機制： 尚不清楚 。 研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)線粒體轉(zhuǎn)錄一類特殊的 RNA分子 ， 其 3?端有一段 poly(U), 其 5?端序列與 mRNAs被編輯的區(qū)域互補 ， 被稱為引導 RNA（ guide RNA） 。 引導 RNA可能作為編輯過程的模板 ， 并將其 3?端的 U轉(zhuǎn)移給被編輯的 mRNAs。 四 、 mRNA穩(wěn)定性的改變也可調(diào)控基因表達 意義： 降解途徑保證 mRNA不在細胞中累積并避免合成過多的蛋白質(zhì) 。 不同真核基因的 mRNA的降解速率大不相同 。 暫時需要的基因產(chǎn)物： 半衰期可能僅為幾分鐘 、甚至幾秒鐘 。 經(jīng)常需要的基因產(chǎn)物： 其 mRNA 可在多代細胞中穩(wěn)定存在 。 真核細胞 mRNA降解有兩種途徑，是由每種 mRNA分子的序列所決定。 ?poly(A)的逐漸短縮：最常見的途徑 ?mRNA分子一旦進入細胞漿中 ， 核酸外切酶會使poly(A)末端逐步短縮 ， 當剩下約 30個 A時 ， 5?端發(fā)生脫帽 ， mRNA分子被迅速降解 。 ?一些 mRNA分子的 3?UTR的特殊序列有助于特殊蛋白質(zhì)的結(jié)合 ， 增加或降低 poly(A)短縮的速度 。 ?可將 poly(A)直接從 mRNA分子上切除 。 這種切除也有賴于 mRNA分子的 3?UTR特殊序列可以被內(nèi)切酶識別 。 ?另一個途徑始于特殊內(nèi)切酶的作用 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 (transferrin receptor, TfR) mRNA分子 3?UTR柄環(huán) （ stemloop） 結(jié)構(gòu) ——鐵反應元件 (ironresponse element， IRE)。 例如： IREBP對轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 mRNA穩(wěn)定性的調(diào)節(jié) 低鐵狀態(tài) 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 mRNA 5’ 編碼區(qū) 活化的 IREBP 3’ poly(A)n 翻譯 TfR蛋白 IRE 高鐵狀態(tài) 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 mRNA 5’ 編碼區(qū) 鐵 失活的 IREBP 3’ poly(A)n mRNA降解 IRE 小結(jié)： ? 轉(zhuǎn)錄體系：模板（ DNA）、原料（ 4種 NTP）、 RNA聚合酶、其它轉(zhuǎn)錄因子 ? 不對稱轉(zhuǎn)錄：基因 DNA雙鏈中只有其中之一作為模板（模板鏈） ? 模板鏈：參與轉(zhuǎn)錄，指導生成 RNA的單鏈 ? 編碼鏈：與模板鏈互補，與新生成的 RNA僅有 T與 U的區(qū)別 小結(jié)： ? RNA聚合酶（ RNApol）： 識別起始部位、解鏈、聚合、識別終止部位 ? 原核生物的 RNA聚合酶： 核心酶： α2β β’ σ亞基 ? 真核生物的 RNA聚合酶： ? I…… 45S rRNA（ 18S rRNA, rRNA, 28S rRNA） ? II…… hn RNA（ mRNA前體） ? III…… 各種小 RNA（ snRNA， tRNA） 全酶 小結(jié) (原核生物轉(zhuǎn)錄過程的 )： ? 起始： ? σ因子負責辨認轉(zhuǎn)錄起始位點 ? 啟動子： RNA聚合酶識別、結(jié)合、起始轉(zhuǎn)錄的 DNA序列（如， TATA box） ? 延長：核心酶 ? 核心酶（ α 2ββ’ ） ? 終止： ? 依賴 ρ因子 ? 非依賴 ρ因子 ? 終止子： DNA序列上回文結(jié)構(gòu) 小結(jié) （真核生物轉(zhuǎn)錄過程） ? 轉(zhuǎn)錄的起始 ? 順式作用元件 (cisacting element): TATA box … ? 反式作用因子 (transacting factors)：如 TF IID… ? 轉(zhuǎn)錄起始前復合物（ PIC） ? 拼版理論 ? 轉(zhuǎn)錄的延伸 ? 過程與原核生物類似，但 沒有轉(zhuǎn)錄與翻譯同步的現(xiàn)象 ? 核小體的移位和解聚現(xiàn)象 ? 轉(zhuǎn)錄的終止： 轉(zhuǎn)錄終止的修飾點 名詞解釋 ? 不對稱轉(zhuǎn)錄 ? 編碼鏈 ? 外顯子 ? 操縱子 ? 啟動子 ? 斷裂基因 ? Rho因子 ? 核酶 問答題 ? 復制與轉(zhuǎn)錄過程的異同點 ? 試述 DNA聚合酶和 RNA聚合酶的區(qū)別 ? 原核生物轉(zhuǎn)錄起始復合物的組成 ? 試述非依賴 Rho終止轉(zhuǎn)錄的方式。 ? 簡述真核生物 mRNA轉(zhuǎn)錄后加工修飾。