【正文】 0多個轉錄因子就能滿足不同類型基因表達的需要 真核生物 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。 轉錄起始上游的 DNA序列 轉錄起始點 TATA盒 CAAT盒 GC盒 增強子 AATAAA 切離加尾 轉錄終止點 修飾點 外顯子 翻譯起始點 內含子 OCT1 OCT1： ATTTGCAT八聚體 啟動子核心序列 轉錄起始前上游區(qū)段 順式作用元件 (cisacting element) 轉錄因子 (transcriptional factors, TF) ? 直接或間接結合 RNA聚合酶 的反式作用因子 RNApol I————TF I RNApol II————TF II RNApol III————TF III 參與 RNApolⅡ 轉錄的 TFⅡ 蛋白激酶活性，使 CTD 磷 酸化 TF Ⅱ H ATPase 57 （ ? ） 34 （ ? ） TF Ⅱ E 解螺旋酶 30 ， 74 TF Ⅱ F 促進 RNA pol Ⅱ 結合及作 為其他因子結合的橋梁 TF Ⅱ B 穩(wěn)定 TF Ⅱ D DNA 復合物 ， TF Ⅱ A 輔助 TBP DNA 結合 TAF** 結合 TATA 盒 38 TF Ⅱ D 功 能 分子量 ( kD ) 轉錄因子 蛋白激酶活性，使 CTD*** Ⅱ（ ） （ ）ⅡⅡⅡ為其他因子結合的橋梁33 ⅡⅡ12 ， 19 35 Ⅱ盒TBP* Ⅱ亞基組成 *TBP: TATA binding protein, TATA結合蛋白 **TAF: TBP associated factors, TBP 輔助因子 ***CTD: carboxyl terminal domain, RNApol II大亞基羧基末端結構域 POLⅡ TFⅡ F Ⅱ H Ⅱ E CTD P 轉錄起始前復合物 (preinitiation plex, PIC) TATA Ⅱ A POLⅡ TFⅡ F Ⅱ H Ⅱ E TBP TAF TFⅡ DⅡ AⅡ BDNA復合物 Ⅱ A Ⅱ B TBP TAF TATA ? PIC組裝完成， TFⅡ H使 CTD磷酸化， RNApol往下游移動。 轉錄調控是基因表達調控的關鍵點，也是當今生命科學研究熱點。 ? 依賴 Rho (ρ)因子的轉錄終止 ? 非依賴 Rho因子的轉錄終止 分類： 依賴 Rho因子 的轉錄終止 A T P ρ因子： ? 1969年 Roberts在被 T4噬菌體感染的 E. coli 中發(fā)現(xiàn) ? 與 RNA轉錄物結合，改變 RNApol構象，使其停頓 ? 有 ATP酶活性，解旋酶（ helicase）活性 非依賴 Rho因子 的轉錄終止 DNA模板上靠近終止處，有些特殊的堿基序列，轉錄出 RNA后， RNA產物形成特殊的結構來終止轉錄。 原核生物的 轉錄起始 ? RNA聚合酶全酶 (?2????)與模板結合 ? DNA雙鏈解開 ? 在 RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應，形成 轉錄起始復合物 5?pppG OH + NTP ? 5?pppGpN OH 3? + ppi ? 轉錄起始復合物 : RNApol (?2????) DNA pppGpN OH 3? 原核生物 轉錄的延伸 ? ?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 ? 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 轉錄空泡 (transcription bubble) 轉錄空泡 非模板 DNA RNA聚合酶 RNADNA雜化雙鏈，～ 12bp RNA 解開雙鏈 模板鏈DNA 恢復雙鏈 5’ 3’ 轉錄方向 超螺旋是轉錄的一個重要特征 ? 隨著 RNApol沿雙鏈前進，它的前方產生正超螺旋（ DNA更加緊密），后方產生負超螺旋（ DNA部分解鏈） ? 兩種螺旋都可以通過促旋酶和拓撲異構酶去除。 基本內容： ? 第一節(jié)：原核生物的轉錄 ? 第二節(jié)：真核生物的轉錄及轉錄后修飾 ? 第三節(jié)：轉錄調控（原核、真核） 原核的 RNA聚合酶 基因 產物 功能 rpoA 2α 聚合酶 啟動子識別 結合激活劑 rpoB β 與轉錄全過程相關 rpoC β’ 結合 DNA模板 rpoD σ 辨認正確的轉錄起始位點 核心酶 （ core polymerase） 全酶 （ holoenzyme） 核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme) ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 原核的 RNA聚合酶 核心酶與 σ亞基 ? 原核 RNA聚合酶的 σ亞基能識別啟動子 ? σ亞基 在轉錄開始后 脫離核心酶 ? 核心酶 完成后續(xù)的轉錄過程 35區(qū) 10區(qū) 圖 113 原核生物的 RNA聚合酶全酶在轉錄起始區(qū)的結合 （ DNA雙鏈已打開， σ因子尚未脫落） 啟動子 (promoter) ? 啟動子 :RNA聚合酶結合模板 DNA的部位 5?3? 3?5? 結構基因 調控序列 RNApol 原核 RNA聚合酶的 σ亞基能識別啟動子 RNA聚合酶保護法 一種巧妙的研究啟動子序列的方法 4060bp的 DNA片段沒有被降解，暗示 ——DNA與RNA聚合酶結合的部位 原核生物啟動子保守序列 開始轉錄 (Pribnow box) T A T A A T Pu A T A T T A Py 10 區(qū) T T G A C A A A C T G T 35 區(qū) RNApol辨認位點 (recognition site) 5? 5? 結構基因 3? 3? RNA聚合酶保護區(qū) 1 30 50 10 10 40 20 5 ? 3 ? 3 ? 5 ? 轉錄的過程 ? 轉錄起始 ? RNA的延長 ? 轉錄終止 原核生物與真核生物轉錄的聚合酶、起始、終止都有所不同 原核生物轉錄的過程 ? 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。 c g t g a t g t a c a g GCAGTACATGTC His Ala 3′ mRNA N 與模板鏈互補的鏈，特征是與轉錄的 RNA序列類似（僅有 T與 U的區(qū)別） 模板鏈、編碼鏈與 RNA的關系 5′RNA Transcription amp。 Regulation 袁 潔 Email： 第一篇 藥學分子生物學基礎 中心法則 ? 生物體遺傳信息傳遞的方式 reverse transcription 中心法則（ the central dogma） ? 生物功能的實現(xiàn)（遺傳信息的表達）： 轉錄 、 翻譯 ? 世代之間傳遞： DNA的復制 DNA 成熟的 mRNA 轉錄（ transcription） ? 生物體以 DNA為模板合成 RNA的過程 轉錄是遺傳信息表達的第一步 RNA轉錄 復制 VS 轉錄 轉錄與復制的 共同點 ?核苷酸聚合反應，生成磷酸二脂鍵 ?以 DNA為模板 ?酶 促反應 ?遵從 堿基配對 規(guī)律 ?方向：從 5’→ 3’ 轉錄與復制的 區(qū)別 復制 轉錄 模板 兩股鏈均復制 模板鏈轉錄（不對稱轉錄） 原料 dNTP NTP 引物 需要 RNA做引物 不需要 酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 配對 AT, CG AU, TA, GC 產物 子代雙鏈 DNA （半保留復制） mRNA, tRNA， rRNA, small RNA 參與轉錄的物質 ? 原料：核苷酸（ NTP： ATP, UTP, GTP, CTP） ? 模板： DNA ? 酶： RNA聚合酶（ RNA polymerase, RNApol） ? 轉錄因子（ transcription factor, TF） ? 凡是轉錄過程必需的蛋白質，只要它不是 RNA聚合酶的組成成分，就可以將其定義為轉錄因子 轉錄的模板 ? 結構基因（ structural gene） : DNA分子上轉錄出RNA的區(qū)段 轉錄的模板 ? 結構基因（ structural gene） : DNA分子上轉錄出RNA的區(qū)段 ? 模板鏈 (template strand)，也稱作 有意義鏈 或Watson鏈 DNA雙鏈中，按堿基配對規(guī)律，能指引轉錄生成 RNA的一股單鏈 轉錄的模板 ? 結構基因（ structural gene） : DNA分子上轉錄出RNA的區(qū)段 ? 模板鏈 (template strand)，也稱作 有意義鏈 或Watson鏈 ? 編碼鏈 (coding strand)，也稱為 反義鏈 或 Crick鏈 。GCAGUACAUGUC Val Val C 肽 轉錄 翻譯 5′3′ 3′5′ 編碼鏈 模板鏈 DNA 參與轉錄 不對稱轉錄 (asymmetric transcription) ? 在 DNA分子雙鏈上某一區(qū)段，一股鏈用作模板指引轉錄，另一股鏈不轉錄 ； 5? 3? 3? 5? 模板鏈 編碼鏈