【正文】 終止子(terminator) 5? ? RNA聚合酶 ? 5? ? 3? 5? ? 3? 5? 5? 3? ? 離開 二、真核生物的 RNApol 三種 RNApol： 根據(jù)對 α 鵝膏蕈堿的敏感性不同而分類 RNApolⅠ 最不敏感 （動、植、昆） RNApol Ⅱ 最敏感 RNApol Ⅲ 不同種類的敏感性不同 位置和轉錄產(chǎn)物 RNApolⅠ 核仁 活性所占比例最大 轉錄 rRNA（ 、 18S、 28S） RNApolⅡ 核質 主要負責 hnRNA、 snRNA 的轉錄 hnRNA（ mRNA 前體，核不均一 RNA heterogeneous nuclear RNA） snRNA（核內小分子 RNA small nulear RNA) RNApol Ⅲ 核質 負責 tRNA、 5S rRNA、 Alu序列和 部分 snRNA ? 目前在線粒體和葉綠體內發(fā)現(xiàn)少數(shù) RNApol（活性較低） 真核生物 線粒體和葉綠體 中還存在著不同的 RNA聚合酶。 ? 隨著聚合酶在模板上的運動，靠近 3′端的 DNA不斷解旋，同時在 5′端重新形成 DNA雙鏈，將 RNA鏈擠出 DNARNA雜合體。 ? 聚合酶可以橫跨約 40個堿基對，而解旋的 DNA區(qū)域大約是 17個堿基對。ασ起始因子 RNA聚合酶全酶及核心酶電泳圖譜 (1) 全酶（ Holo Enzyme） ? 用于轉錄的起始 ? 依靠空間結構與 DNA模板結合 (σ與核心酶結合后 引起的構象變化 ) ? 專一性地與 DNA序列 (啟動子 )結合 ? 結合常數(shù)： 1014／ mol ? 半衰期：數(shù)小時 （ 107／ mol 1秒以下） ? 轉錄效率低，速度緩慢（ σ的結合 ） （ 2） 核心酶 （ Core Enzyme） ? 作用于轉錄的延伸過程（終止） ? 依靠靜電引力 與 DNA模板結合 （蛋白質中堿性 基團與 DNA的磷酸根之 間） ? 非專一性的結合（與 DNA的序列無關） ? 結合常數(shù)： 1011／ mol ? 半衰期： 60秒 此外，新發(fā)現(xiàn)的一種 ω亞基的功能尚不清楚。 不需要任何引物 RNA或 RNADNA雙鏈雜合體不能作為模板 雙鏈 DNA為模板 4種核苷三磷酸作為活性前體 Mg2＋ /Mn2＋為輔助因子 一、原核生物的 RNA polymerase (E. coli) 全酶 (Holo Enzyme)和核心酶 (Core Enzyme) ＋ σ β β′ α α Core Enzyme β α α β′ σ Holo Enzyme 原核生物的 RNA聚合酶 (DDRP) E. coli的 RNA聚合酶是由四種亞基組成的五聚體（ ?2 ? ?? ?） αββ 39。 轉錄和翻譯的速度基本相等， 37℃ 時，轉錄生成 mRNA的速度每秒鐘合成 14個密碼子，而蛋白質合成的速度大約是每秒鐘 15個氨基酸。 5180。 轉錄的延伸 RNA聚合酶離開啟動子，沿DNA鏈移動并使新生 RNA鏈不斷伸長的過程 在 37℃ 時，大腸桿菌 RNA聚合酶完成該反應的速度為每秒 40個核苷酸。 所以，通過啟動子的時間代表一個啟動子的強弱。 在原核生物中 通過啟動子階段 轉錄起始后直到形成 9個核苷酸短鏈 此時 RNA聚合酶一直處于啟動子區(qū)，新生的 RNA鏈與 DNA模板鏈的結合不夠牢固，很容易從 DNA鏈上掉下來并導致轉錄重新開始。 轉錄起始前，啟動子附近的 DNA雙鍵分開形成轉錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板 DNA的堿基配對。 （ 2）非依賴 ? 因子 的轉錄終止 ——終止子特點是 RNA產(chǎn)物具有發(fā)夾結構（莖 環(huán)結構）和一段富含 polyU片段。酶 DNARNA形成 轉錄復合物。 真核生物 轉錄起始也需要 RNApol對起始區(qū) 上游 DNA序列做辨認和結合，并生成起始復合物， 但其上游 DNA序列（統(tǒng)稱為順式作用元件）不象 原核生物那樣典型。 5‘ 339。 啟動序列(原核） 啟動子（真核） —— 順式作用元件 TGTTGACA TATAAT 339。該 區(qū)具高度保守性，并易解鏈。 （箭頭表示轉錄產(chǎn)物生成方向） RNA的轉錄 ? 轉錄的基本過程 無論是原核還是真核細胞，轉錄的基本過程都包括 :模板識別 、 轉錄起始 、 通過啟動子 及 轉錄的延伸和終止 。 5180。（書寫） ? 基因轉錄方式為不對稱轉錄 (一條單鏈 DNA 為模板 ,RNA 聚合酶的結合 ) 參 與 轉 錄 的 物 質： 原料 : 4種 NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP ) 模板 : DNA 酶 : RNA聚合酶 其他蛋白質因子 不對稱轉錄 兩層含義： （ 1）在 DNA雙鏈分子上，僅一股鏈可轉錄 （ 2）模板鏈非永遠在同一條單鏈上 模 板 為結構基因 （有義鏈、編碼連） 為反義鏈（模板鏈） 不對稱轉錄 3180。 ? 是基因表達的第一步，也是最關鍵的一步。 ? 生物體內共有 3種 信使 RNA(messenger RNA， mRNA) 轉移 RNA(transfer RNA， tRNA) 核糖體 RNA(ribosomal RNA， rRNA) 轉錄 (transcription):是指以 DNA為模板，在依賴于 DNA的 RNA聚和酶催化下，以 4中 rNTP（ ATP、 CTP、 GTP和 UTP）為原料，合成 RNA 的過程。 DNA RNA Protein 轉 錄 翻 譯 ATGC ? RNA分子 來自 DNA。第三章 生物信息的傳遞（上）－從 DNA到 RNA ? RNA的轉錄 ? 啟動子與轉錄起始 ? 原核生物與真核生物 mRNA的特征比較 ? 終止與抗終止 ? 內含子的剪接、編輯及化學修飾 ? DNA序列是 遺傳信息的貯存者， 它通過自主復制得到永存，并通過 轉錄 生成信使RNA、 翻譯 生成蛋白質的過程來控制生命現(xiàn)象。 轉錄 (transcription) 基因表達 翻譯 (translation) 拷貝出一條與 DNA鏈序列完全相同 (U替換 T)的 RNA單鏈的過程，是基因表達的核心步驟； 以新生的 mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼子翻譯成氨基酸序列、合成多肽鏈的過程，是基因表達的最終目的。儲存于 DNA雙鏈中的遺傳信息通過轉錄酶促反應按照 堿基互補配對 的原則被轉化成為 單鏈RNA分子 。 轉錄 ( transcription ) —— 生物體以 DNA為模板合成 RNA的過程 轉錄 RNA DNA 在有些病毒中， RNA也可以指導合成 RNA。 ? 以 Double Strand DNA中的一條單鏈作為轉錄模板 (雜交實驗所證實 ) T C G A G T A C A G C T C A T G C G A G U A C RNA聚合酶 有意義鏈 反意義鏈 RNA PPi 5’ 5’ 3’ GTP UTP CTP ATP UTP RNA在 DNA模板上的生物合成 3’ 3’ 5’ 轉 錄 過 程 ? 有義鏈 (sense strand) [又稱編碼鏈 coding strand]: 指不作模板的 DNA單鏈 ? 反義鏈 (antisense strand) [又稱模板鏈 template srand] : 指作為模板進行 RNA轉錄的鏈 (60年代以前的表示方法與此相反 ) 沒有 A＝ U G＝ C 的規(guī)律 ? 在依賴 DNA的 RNA聚合酶作用下進行轉錄 ? A＝ U、 C≡ G 合成 RNA分子 ? 轉錄合成 RNA鏈的方向為 5′→3′ ， 模板單鏈 DNA的極性 方向為 3′→ 5′， 而非模板單鏈的極性方向與 RNA鏈相 同，均為 5′→3′ 。 3180。 5180。 RNA 的轉錄包括 promotion. elongation. terminaton 三過程 ? 從啟動子 (promoter)到終止子 (terminator)稱為轉錄單 位 (transcription unit) (轉錄起始點 ) ? 原核生物的轉錄單位多為 polycistron in operon,真 核生物中的 轉錄單位多為 monocistron, No operon ? 轉錄起點即轉錄原點記為＋ 1，其上游記為負值，下游 記為正值 upstream start point downstream － 10 ＋ 1 ＋ 10 轉錄起始點 兩個相關概念 : ＊ 操縱元 (operon): 是原核生物基因 表達調控的一個 完整單元，其中 包括結構基因、 調節(jié)基因、操縱 子和啟動子 i p o z y a No lac mRNA Absence of lactose Active i p o z y a ?Galactosidase Permease Transacetylase Presence of lactose Inactive 酶與模板的辯認結合