分子生物学与基因工程课件-第三章 转录与剪接.pptxVIP

第三章 转录与剪接;基本概念 转录机器的主要成分 转录的基本过程 转录后加工 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 RNA合成与DNA合成异同点 ;一、基本概念;转录的不对称性：;;启动子（Promoter）：;转录单元（transcription unit）;起始点之前的序列被称为起始点的上游;RNA分子以单链形式存在，在单链的局部区域也会形成自我配对的发卡结构;mRNA称为信使RNA，其以DNA为模板转录而成； mRNA中以3个碱基为一组，称为密码子； 单顺反子mRNA 与多顺反子mRNA； mRNA的寿命很短，一般只有几分钟。 ;2. rRNA;3. tRNA;基本概念 转录机器的主要成分 转录的基本过程 转录后加工 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 RNA合成与DNA合成异同点 ;二、转录机器的主要成分;●原核生物RNA聚合酶（大肠杆菌为例）;大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析;Sigma因子的作用;σ19 (FecI) - the ferric citrate sigma factor, regulates the fec gene for iron transport;大肠杆菌σ70因子的保守区域;● 真核生物RNA聚合酶;原核生物——水生栖热菌RNA聚合酶晶体结构图;RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别;（二） 启动子(promoter);● 原核生物启动子结构;TTGACA区：提供了RNA聚合酶全酶识别的信号 ;在真核生物基因中，Hogness等在珠蛋白基因中发现了类似Pribnow的Hogness区 （ Hogness box），这是位于转录起始位点上游-30~-25bp处的共同序列TATAAA，也称TATA区。另外，在起始位点上游-80~-70bp处还有另一段共同序列CAAT，这是与原核生物-35bp区相对应的序列，称为CAAT区（CAAT box）。;结构典型，都含有识别（-35区），结合（-10区）和起始（Startpoint）位点； 序列保守； 位置和距离都比较恒定； 直接和RNA聚合酶相结合； 常和操纵子相邻； 位于基因的5`端； 决定转录的启动和方向； ;在大肠杆菌中，不同的σ因子识别不同的启动子序列;原核生物中-10区和-35区之间的最佳距离大约是16-19bp。小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性。 下降突变（down mutation） ;● 真核生物启动子;又称rRNA基因启动子或Ⅰ型启动子。不同真核生物Ⅰ型启动子序列有较大的差异，缺乏保守性。目前发现有两个区域是转录必需的： -40－+5近启动子部分：核心启动子 -165－-40远启动子部分：又称上游启动元件upstream promoter element (UPE);RNA聚合酶Ⅲ转录基因和启动子的组织形式表现出多样性。 一般说，启动子均位于转录起点的上游。 在由RNA聚合酶Ⅲ转录的5SRNA基因中，其启动子位于转录单位之中，在转录起点的下游50个碱基以后，约在+55到+80之间。故称为下游启动子或内部启动子。 ;又称蛋白质基因启动子或Ⅱ型启动子。;核心启动子 上游启动元件upstream promoter element (UPE) 远端调控区;1、核心启动子包括转录起始位点附近的启始子（initiator，Inr）和TATA区。 ① 启始子：其碱基大多为A，两侧各有若干个嘧啶核苷酸(Inr序列），该序列对启动子的强度和确定起始位点方面都是必要的。; ② TATA区：位于-25－-30bp左右，是核心序列，又称Hogness box。其共有序列： TATA（A/T）A 基本上由AT组成，极少数启动子中有GC。;人的?-珠蛋白基因的ATAAAA序列变为ATGAAA、ATACAA或 ATAGAA， ?-珠蛋白的产量大大降低，引起地中海贫血症;2、上游启动元件（UPE）： 真核Ⅱ型启动子上游具有多种调控元件： CAAT区：转录起始位点上游70-80bp处的CAAT顺序。 GC区：位于CAAT盒邻近上游80-110bp。 ;3、远端调控区： （1）增强子：在真核生物中，有些基因的启动子远上游区域（-100bp以上）可大大增强启动子的活性，这种序列称为增强子。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。;;转录的抑制;（三） 转录起始复合物;;; 强终止子－内部终止子（intrinsic terminator） 又称为不依赖Rho (ρ)因子的转录终止 弱终止子 －需要ρ因子 又称为ρ依赖性终止子 （Rho-dependent terminator）;不依赖?因子的终止;;左图表示