分子生物学第五章 转录8.pptVIP

第五章 转录——生物信息的传递一 二、转录机器的主要成分 1. RNA聚合酶 以DNA双链为模板，以四种核苷三磷酸为底物，以Mg2+/Mn2+为辅助因子，催化RNA链合成的酶。 不能以RNA或RNA-DNA双链杂合体为模板。 The polymerases of bacteriophage T3 和 T7噬菌体的聚合 酶是一条小的多肽链，他们合成 RNA 迅速 (200 nt/sec) 并且 能够识别其自身的启动子，该启动子与 E. coli 的启动子不同。 2. 转录复合物 转录可分为识别、起始、延伸和终止四个阶段。 识别时形成封闭复合物，DNA双链打开则变成开放复合物，最初两个核苷酸结合成磷酸二酯键后就成了三元复合物，三元复合物或是进入流产起始或是脱落σ因子，进入延伸阶段，延伸复合物相当稳定，只有遇到终止信号才从DNA模板上脱落下来。 3.转录起始点 4. 启动子效率 a.不同启动子之间在序列上有一定数量的变化，其转录效率可相差1000倍。b. –35 序列, -10 序列, 和转录起始位点附近的序列都影响着转录起始的效率。 c.所转录的最初的 30 个碱基序列控制着RNA 聚合酶越过启动子的速率, 因而影响着转录速度和整个启动子的强度。d.有些启动子在正常条件下不能足以起始转录，必须有活化因子参与才能进行。例如, Lac promoter Plac 需要cAMP 受体蛋白 (CRP )的参与。 7.RNA 链的终止 在终止子 DNA序列处发生终止. 终止信号是 RNA发夹结构 (self-complement structure)，通常富含GC有利于发夹结构的稳定性；后接寡聚U。 终止可分为 ρ因子非依赖性和ρ因子依赖性终止。 RNA 聚合酶和DNA聚合酶行驶功能上的区别 （3）RNA 聚合酶的组成 (4)真核RNA聚合酶的活性 与原核细胞中的RNA聚合酶相似之处 1）、 按5’ 3’方向合成RNA链； 2)、底物为4种三磷酸核苷酸：ATP，GTP，UTP 和CTP； 3）、 不需要引物； 2、RNA 聚合酶Ⅰ转录的基因 核糖体RNA重复序列是由RNA聚合酶I 来转录的 (3) RNA Pol I 的两个辅助因子及其在转录起始中的作用 3、 RNA Pol III: 5S 和 tRNA 转录 GTFs for RNA polymerase III （5）选择性RNA Pol Ⅲ 启动子 4、RNA Pol II 转录hnRNA和部分snRNA B.上游调控元件 基本元件 (TATA 盒和 Initiator 元件) : 主要决定转录起始点的位置, 而自主转录只在低水平状态进行. 诸如 SP1 盒和CCAAT 盒这些上游调控元件, 极大的促进了转录起始的频率, 这主要是通过与基本转录因子的直接作用，增加了起始复合物的募集效率。 增强子特点： ①远距离效应 ②无方向性 ③顺势调节 ④无物种和基因的特异性 ⑤有组织特异性 ⑥有相位性，与DNA构象有关 ⑦可以对外部信号产生反应 （3）基本转录因子及 RNA PolⅡ的起始 The basal machinery GTFs for RNA polymerase II 3种 RNA聚合酶都利用TBP来形成转录起始复合物 TBP 是三种RNA聚合酶的一个 GTF的重要的亚单位 : 参与Pol II作用的是构成TFIID的 TBP 参与Pol I作用的是SL1中的TBP 参与Pol III作用的是TFIIIB中的TBP 其实其并不总是与TATA盒结合; RNA Pol I 和Pol III (有时甚至是一些 Pol II) 识别的启动子不含有TATA 盒, 但仍要利用TBP. 含有TBP的GTFs 可以作为位置因子用来为各自的聚合酶服务. B、参与转录和调节的其他蛋白 除了 RNA 聚合酶 II 和GTFs外，还有延伸所需要的蛋白，如： Gal11: 调节 GAL 操纵子 Rgr1: resistance to glucose repression阻止葡萄糖表达 SRB 蛋白 酵母RNA聚合酶B的CTD末端形成受SRB蛋白影响 srb genes: 发生突变时，CTD 缺失 Phosphorylation of CTD RNA pol II的CTD必须被TFIIH磷酸化 Stages in Initiation of Transcription Bacterial transcription Closed complex: holoenzyme+promoter Open complex