原核生物和真核生物转录起始调控的差异.ppt
原核生物和真核生物转录起始调控的差异 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望DNA的转录RNA合成的酶学真核生物和原核生物结合模板的特性Please insert TitlePlease insert sub-title123素材天下 4 4小结RNA的合成（转录）DNA转录是基因表达基因表达的第一步，也是最关键的一 步。生物体基因表达调控的第一步也是决定是否要 该基因转录。模板：模板链转录（不对称转录）原料：NTP 酶：DNA依赖的RNA聚合酶 产物：mRNA、rRNA、tRNA 配对：A-U T-A G-C 合成主要包括以下几步：合成主要包括以下几步：1 RNA1 RNA聚合酶结合于聚合酶结合于DNADNA上的特定位上的特定位点。点。2 R2 RRNARNANANA链的延长链的延长;3 链的终止与释放;1 RNA聚合酶结合于DNA上的特定位点;2链的延长;3 链的终止与释放;RNA合成的酶学 RNA聚合酶仅仅是复杂的转录机构的核心部分。除了RNA聚合酶之外,还需要其他一些辅助的蛋 白质因子 如在转录终止时发生作用的释放因子(因子)和抗终止因子等。参与起始作用的因子习惯上算是RNA聚合酶的成分,其实也是一种辅助因子。不同的基因种类可能有不同的辅助因子 例如E.coli的一种热震惊蛋白就是一种特殊的亚基,负责热震惊基因启动子的识别。原核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶由多个亚基组成聚合酶由多个亚基组成 核心酶全酶RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合聚合酶全酶在转录起始区的结合:真核生物的RNA聚合酶真核生物的RNA聚合酶 所有真核生物的RNA聚合酶都有2个不同的大亚基和几十个小亚基 RNA聚合酶由十二个亚基组成，其最大 的亚基称为RBP1 RNA聚合酶最大亚基的羧基末端由一段为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser的重复序列片段，称为羧基末端结构域。它对于维持细胞的活性是必须的。RNA-Pol COMAPRISION原核生物只有一种RNA聚合酶真核生物有三种RNA 聚合酶RNA聚合酶(RNA pol)RNA聚合酶(RNA pol)RNA聚合酶(RNA pol)原核生物转录起始1.启启动动子子结结合合（闭闭合启合启动动子复合物的形成子复合物的形成）闭闭合启合启动动子复合物子复合物：RNA聚合聚合酶酶与与DNA组组成的复合物，成的复合物，一般在一般在DNA的的-35序列序列处处，不能起始，不能起始RNA合成。合成。2.DNA解旋（开放启解旋（开放启动动子复合物的形成子复合物的形成)开放启开放启动动子复合物子复合物：启启动动子与子与RNA聚合聚合酶酶在在-10序列序列处处形形成的复合物，在成的复合物，在这这里有更多的碱基被打开并能里有更多的碱基被打开并能进进行行RNA的起始合成。的起始合成。3.RNA链链起始起始 起始位点起始位点为为第一个第一个嘌嘌呤残基，其中呤残基，其中G比比A更常更常见见。当加入。当加入第一个碱基后，形成了第一个碱基后，形成了起始三元复合物起始三元复合物（全酶（全酶-DNA-第一个核第一个核苷酸）；苷酸）；加入第二个碱基后，形成第一个磷酸二酯键，直至加入加入第二个碱基后，形成第一个磷酸二酯键，直至加入九个碱基。九个碱基。转录水平调控的主转录水平调控的主要部位要部位操纵子 原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。操纵子通常由 2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。启动子 TTGACA 16-18 bp TATAAT 5-8 bp C T -35序列序列 -10序列序列 +1GA 增强转录频率增强转录频率 识别区识别区 解旋区解旋区 转录起始位点转录起始位点 启动序列RNA转录起始转录起始-35 区区-10 区区TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp tRNATyrlacrecAAra BADTTGACATATAAT共有序列共有序列终止子终终止序列的特点：止序列的特点：1）发夹结构(减速)2）4个或更多的U残基 （脱离）Figure 8.6起始成功后，聚合酶起始成功后，聚合酶释放出释放出因子，形因子，形成成核心酶核心酶-DNA-新新生生RNA链三元（三链三元（三聚）复合物聚）复合物。随着。随着转录泡的移动，不转录泡的移动，不断地解螺旋和再螺断地解螺旋和再螺旋（解螺旋区域的旋（解螺旋区域的大小稳定地保持在大小稳定地保持在17bp），），RNA链链不断的延长。不断的延长。真核生物的转录 真核生物的转录过程比原核复杂。二者的转录起始过程有较大区别，转录终止也不相同。真核生物的启动子 多部位结构：包括TATA盒，CAAT盒，GC盒，增强子等，但并非都同时存在。增强子增强子是能够结合特异基因调节蛋白，是能够结合特异基因调节蛋白，促进促进邻近或远隔特定基因表达的邻近或远隔特定基因表达的DNADNA序列。序列。许多RNA聚合酶II识别的启动子具有保守的共有序列：位于转录起始点附近的起始子(intiator，Inr)。n一个典型的真核生物基因上游序列一个典型的真核生物基因上游序列:3调控序列调控序列TATA盒盒InrTA-30+1TATAAAPYPYAN PYPY不不同同物物种种、不不同同细细胞胞或或不不同同的的基基因因，转转录录起起始始点点上上游游可可以以有有不不同同的的DNA序序列列，但但这这些些序序列列都都可统称为可统称为顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)。顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)转录起始点转录起始点TATA盒盒CAAT盒盒GC盒盒AATAAA切离加尾切离加尾转录终止点转录终止点修饰点修饰点外显子外显子翻译起始点翻译起始点内内含含子子 OCT-1 OCT-1：ATTTGCAT八聚体八聚体反式作用元件反式作用元件(trans-acting element)能直接、间接辨认和结合转录上游区段能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNADNA的蛋白质，的蛋白质，现已发现数百种，统称为现已发现数百种，统称为反式作用因子反式作用因子(trans-acting(trans-acting factors)factors)。反式作用因子中，直接或间接结合反式作用因子中，直接或间接结合RNARNA聚合酶的，则聚合酶的，则称为称为转录因子转录因子(transcriptional factors,TF)(transcriptional factors,TF)。对应于RNApol I,II,III,可将TF分别称为TFI,TFII,TFIII.真核真核RNA聚合酶聚合酶在转录因子帮助下，在转录因子帮助下，形成转录起始复合物。形成转录起始复合物。PolTFHTAFTFFTAFTAFTFATFBTBP DNATATAEBPTBPThank you!素材天下
