分子生物学 - 图文

转录的基本情况

?转录：以DNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 ?转录单位：被转录成单个RNA分子的一段DNA称为一个转录单位。

?转录单位可以是一个基因，也可以是多个基因（如操纵子）。 ?转录单位包括启动子和终止子。

转录的特点

选择性转录 不对称转录 转录后加工 有意义链（编码链） /反义链（模板链） DNA和RNA生物合成的比较

原料 引物 延伸方向 单链DNA模板 起点和终止 产物长度 产物序列 主要酶类 ?RNA链的生物合成起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一位点处终止。

?忠实性：转录具有高度的忠实性，转录具有固定的起点和终点。但因RNA聚合酶缺乏自我校正机制，使得转录的忠实性低于DNA复制。

复制 dNTP 小段RNA作引物 5‘→3‘/双向 两条链同时作模板 复制原点，（终止序列） DNA全长 与模板碱基互补： A-T，C-G DNA聚合酶、引物酶、 解旋、解链酶类 DNA连接酶 转录 NTP 不需 5‘→3‘/单向 一条链（反义链）模板 启动子，终止子 局部片段 与模板碱基互补： A-U，T-A，C-G RNA聚合酶（α2ββˊσ） 终止因子ρ因子 DNA指导下的RNA聚合酶 1. 原核生物RNA聚合酶 全酶：核心酶＋σ因子 σ因子：起始阶段

识别启动子，负责模板链的选择和转录的起始； 不同的σ因子识别不同的启动子，从而表达不同的基因， 核心酶：(α2ββ‘)延伸反应

① 与DNA非特异结合，5‘→3‘移动，解链和聚合反应； ② 选择正确的rNTP底物并催化磷酸二酯键的生成； ③ 能识别转录终止信号，停止转录。

2. 真核细胞RNA聚合酶

与转录起始和终止有关的DNA结构 启动子(promoter)

RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。 终止子（terminator）

DNA上与转录终止有关的序列。 增强子（enhancer）

远上游序列，－100以上，也可以出现在下游。能使与其邻近的基因转录频率明显增加的DNA序列。 1. 原核生物启动子 ? ? ?

转录起点，多为嘌呤； Pribnow框 （结合位点）

Sextama框 （ 识别和初始结合位点）

类型 细胞内定位 催化转录产物 对鹅膏蕈碱的反应 Ⅰ 核仁 rRNA前体 耐受 Ⅱ 核质 mRNA前体 极敏感 Ⅲ 核质 5SrRNA tRNA 中度敏感

TATAAT （TATPuAT ），－10 序列。 TTGACA ，－35 序列。 决定启动子的强度。 ? ?

天然启动子中二者之间距离 多为15 ～20bp ，17bp 时转录效率最高。 终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列之中。

2. 原核生物终止子 分类：

1 不依赖蛋白因子的终止作用；

2 依赖于蛋白因子（即ρ因子）的终止作用； 结构共同特点：

在终止点之前有一段回文序列 ，两个重复部分（7 ～22bp ） 之间有一段不重复区段隔开，导致转录后产生茎环结构 。 2.1 不依赖ρ因子的终止作用

终止子的回文序列中富含G－C碱基对；

在回文序列的下游方向常有6～8个A-T碱基对；

3.2

RNA聚合酶Ⅱ的启动子

特点

通用型启动子（无组织特异性） 结构最复杂

位于转录起始点的上游 由多个短序列元件组成 组成

核心启动子元件 上游启动子元件 3.2.1 核心启动子元件

指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区 转录起始位点：帽子位点，通常为A，两侧为若干嘧啶核苷酸； TATA框 常在-25bp左右，相当于原核的-10序列； 作用： 选择正确的转录起始位点，保证精确起始 3.2.2 上游启动子元件 包括CAAT盒和GC盒 CAAT盒：-70～-80bp，

一致序列为GGC/TCAATCT GC盒：GGGCGG：-80 ～ -110bp 作用： 控制转录起始频率。 3.2.3 增强子（enhancer）

即远上游序列，－100以上，能使与其连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。 性质

增强效应明显；

增强效应与其位置和取向无关；

多为重复序列，核心序列TGGAAA/TTT ； 组织和细胞特异性； 没有基因专一性；

增强子单元的协同作用和倍增效应； 原核生物和真核生物的转录 1. 原核生物转录过程 1.1 起始阶段

转录空泡 ?封闭二元启动子复合物：全酶＋DNA双链 ?开放二元启动子复合物：全酶＋解链DNA ?三元复合物：全酶＋DNA＋二核苷酸

（RNA） 1.2 延伸阶段

ρ因子六聚体的蛋白质，亚基的分子量为50kd。 ?σ因子解离，核心酶催化，在模板指导下沿5‘→3‘延伸RNA链；

?转录泡：DNA解链部分保持17bp左右，DNA－RNA杂交链维持12bp； ?DNA前方不断解链，后方重新缔合双链；新生的RNA链从杂交链中解离；

1.3.1 依赖于Ρ因子的终止作用 ρ因子的活性

具有NTP酶和解旋酶活性；

促使新生的RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。 1.3.2 不依赖ρ因子的终止作用

?依赖于终止子的结构。

机制：终止子中含有回文序列，致使新生的RNA链产生茎环结构；在回文序列后紧接多

个T结尾，使茎环结构后出现poly(U)，与DNA模板上的poly(A)作用力较弱；RNA聚合酶出现延宕。 2.真核生物转录特点 ? ? ? ? ? ?

染色质和核小体结构对转录有深刻影响。 真核细胞RNA聚合酶高度分工。

转录的正常进行还需要许多被称为转录因子的蛋白质因子的参与。 启动子序列不同，且有启动子以外的序列参与调节基因的转录。 真核细胞内转录与翻译不存在偶联关系。 真核生物的转录产物多为单顺反子。

1. 真核生物mRNA的加工

mRNA的前体：核内不均一RNA （hnRNA ）

不依赖ρ因子的终止作用 ?5‘端加帽：mG； ?3‘端加尾：polyA；

?剪接 ：剪除内含子，拼接外显子； ?链内部核苷酸甲基化修饰。

7

1.1 5’端帽子

?

5’端帽子结构：

?

mRNA帽子的功能：

? ? ?

不同的帽子：

? ? ? 1.2 结构：

poly(A)，多聚(A)尾巴大约40～250个左右的聚腺苷酸。 功能：

是mRNA由细胞核转移至细胞质所必需的形式； 提高了mRNA的稳定性。

? ?

3‘端非编码区中一种叫做加尾信号序列的控制。 多聚腺苷酸聚合酶催化转移；

不同的真核生物的mRNA具有不同的帽子； 同一种真核生物也常具有不同的帽子。

帽子0是核糖体识别必须的，帽子1和2具有增进识别的作用。

提供核糖体对mRNA的识别信号； 增加mRNA的稳定性（没有自由的5‘端）； 促进某些RNA的合成。

m7G，以5‘，5‘ 磷酸酯键与 pppA或pppG相连的二核苷酸，即m7GpppX。

3’端尾巴

1.3 mRNA的甲基化

主要是N6－甲基腺嘌呤（m6A） 频率：1/1000；

hnRNA中已存在； 功能：对mRNA前体的加工起识别作用。 2. rRNA的前体加工

E.coli 的rRNA有三种：16S，23S和5S。 其初始转录物多为多顺反子。 rRNA转录后加工包括：

剪切 ： 前体被RNaseⅢ 、RNaseR 等剪切； 修饰： 修饰酶进行碱基修饰；

装配： rRNA 与蛋白质结合形成核糖体的大、小亚基。 2.1 真核生物rRNA转录后加工 初始转录本为45S前体， 18S …… 此处隐藏：4089字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……