分子遗传学-3.pptVIP

RNA聚合酶Ⅲ启动子可分为两种类型。一种是启动子位于转录起始点下游，又称下游启动子（downstream promoter）、基因内启动子（intragenetic promoter）或内部控制区（internal control region）。另一种启动子是与常见的启动子相似，又称上游启动子（upstream promoter）。下游启动子又分为两个亚型，Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型内部启动子有两个分开的序列boxA（TGGCNNAGTGG）（共同序列RRYNNARYGG），和boxC（CGGTCGANNCC）（共同序列RRTGGGA/TGACC），而它们之间的距离比较固定，为中间元件（internal element IE），这是5SrRNA基因的典型结构。Ⅱ型内部启动子由boxA和boxB（GGTTCGANTCC）组成，两者之间距离较大，且不固定，是tRNA基因启动子的典型结构。上游启动子包括三部分元件，即TATA框，近侧序列元件（proximal sequence element, PSE），和远侧序列元件（distal sequence element, DSE），这是部分snRNA基因启动子的典型结构。 ⑶ 转录的延伸与终止 原核生物转录过程中的延伸阶段似乎不需要其它额外的延伸因子，核心酶就可以完成其延伸过程，但是有几个问题必须要解决。① 延伸过程中的拓扑学问题；② 误差校正问题；③ 动力学过程。 转录涉及DNA的解旋和解链以及转录后DNA双螺旋及超螺旋的恢复，现在已证明解链由RNA聚合酶的β亚基完成，而解旋及恢复超螺旋则由DNA螺旋酶和DNA拓扑异构酶Ⅰ完成，前者可消除转录酶后的DNA负超螺旋，而后者则可消除转录酶前的正超螺旋。 RNA聚合酶有两项校正功能，可消除错误掺入的核苷酸。第一种为焦磷酸化编辑（pyrophosphorylatic editing），第二种为水解编辑（hydrolytic editing） ③ 动力学过程。“蠕虫转录模型”（inchworm modle）。在该模型中，酶的移动是不连续的，交替地压缩和伸展在DNA上的印迹（footprint）。 真核生物转录的延伸阶段需要延伸因子，已知有多种蛋白质参与延伸过程。 TFⅡS不影响转录的起始，只促进延伸过程，这主要是通过减少RNA聚合酶在转录过程中的暂停而实现的；TFⅡS还有另一个功能，就是有助于RNA聚合酶的校对， 原核生物转录的终止子 终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列中，在转录终止前有一段回文序列，回文序列的两个部分（7-20bp）由几个碱基对的不重复阶段隔开，形成发卡结构 GGTGTATGCATTTATTTGCATACATTCAATCAA CCACATACGTAAATAAACGTATGTAAGTTAGTT 转录的终止-终止子 2.真核生物转录的终止子 polyA尾巴并不是加在转录终止的3’末端,而是在特异核酸酶的作用下切除一段,该酶识别切点上游方向13-20碱基附近的AAUAAA和切点下游方向的GUGUGUGU(单细胞真核生物除外)增加发卡结构的稳定性则更有效的终止转录 polyA尾巴长度100-200碱基 有一个发卡结构，末端为一连串的U, 3.3 RNA的加工 由于原核生物的转录和翻译是偶联的，所以其编码蛋白质基因的RNA很少加工，有时个别多顺反子mRNA可能发生切割形成单顺反子，这也可能是最简单的一种加工方式。各基因单顺反子mRNA之间的间隙序列可形成茎环结构，被RNA内切酶所识别，有时在环单链区切割，有时在茎配对区切割。 真核生物的mRNA前体则会发生很复杂的加工、剪接甚至编辑过程，这包括加帽、加尾、内含子去除等复杂过程。原核生物和真核生物的tRNA和rRNA基因转录后一般均需要加工才能成为功能分子，有内含子的tRNA还要去除内含子，对许多碱基还需修饰才有功能。 细胞器等mRNA部分碱基的添加删除等 编辑 内含子的去除（多为顺式，偶尔反式，有可变剪接） 剪接 绝大多数真核生物mRNA及少数细菌mRNA3’端加Poly A 加尾 真核生物mRNA5’末端加上7-甲基鸟嘌呤并甲基化 加帽 tRNA、SnRNA修饰产生稀有碱基，mRNA、tRNA甲基化 修饰 Ⅰ型tRNA末端添加CCA 加CCA rRNA、tRNA从多顺反式中释放及成熟 切割 举例 加工反应 真核生物rRNA的加工 3.3.3 mRNA前体的加工 许多真核生物基因含有内含子，其初始转录产物称为核不均一RNA(hnRNA),经过加帽、加尾、去除内含子后成为mRNA，有时还会发生选择性剪接、编辑等复杂过程。 ⑴ 加帽 真核生物mRNA 5’末端均有一个5’-5’连接的7-甲基鸟嘌呤帽子，这个帽子是由鸟嘌呤转移酶在mRNA进入