转录与转录后加工 (2)讲稿.ppt
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1、关于转录与转录后加工(2)第一页,讲稿共九十一页哦转转录录双链DNA转录产物RNAACCTTGGAUGGA模板链非模板链习惯上,我们将习惯上,我们将DNADNA序列与序列与 RNARNA序列统一起来。因此,序列统一起来。因此,某基因的序列,启动子序列等指的是非模板链的序列。某基因的序列,启动子序列等指的是非模板链的序列。第二页,讲稿共九十一页哦RNA聚合酶双链DNA非模板链模板链转录产物RNA第三页,讲稿共九十一页哦正在解链的双链DNARNA聚合酶模板链非模板链转录产物RNA RNA-DNA 杂交体转录方向第四页,讲稿共九十一页哦正在解链的双链DNA正超螺旋DNA负超螺旋DNA非模板链 RNA
2、-DNA 杂交体转录产物RNARNA聚合酶第五页,讲稿共九十一页哦6.1 6.1 原核微生物基因的转录原核微生物基因的转录第六页,讲稿共九十一页哦1 1,RNARNA聚合酶聚合酶五个亚基组成:五个亚基组成:2 2 ,其中其中 2 2为核心酶。为核心酶。五个亚基的大小,功能如下:五个亚基的大小,功能如下:亚基 KDa功能16识别启动子,选择模板链150催化磷酸二酯键的形成160可能与模板结合有关36.5可能参与全酶和启动子的结合第七页,讲稿共九十一页哦2 2,启动子结构,启动子结构整个启动子分为如下整个启动子分为如下2 2个部分:个部分:RNARNA聚合酶进入位点聚合酶进入位点CAP-cAMPC
3、AP-cAMP结合位点结合位点识别识别位点(位点(-35-35 序列)序列)结合位点(结合位点(-10-10 序列)序列)两位点之间的距离两位点之间的距离(15-20(15-20bp)bp)位点位点 -70 -50 -70 -50 强结合点强结合点位点位点 -50 -40 -50 -40 弱结合点弱结合点CAP-cAMPCAP-cAMP先结合位点先结合位点,然后,然后结合位点结合位点;RNARNA聚合酶先结合聚合酶先结合-35-35 序列,再结合序列,再结合-10-10 序列,序列,最后形成开发性启动子复合物,启动转录。最后形成开发性启动子复合物,启动转录。第八页,讲稿共九十一页哦RNARNA
4、聚合酶进入位点聚合酶进入位点-35-35 序列序列-10-10 序列序列转录转录起点起点E.coliE.coli 启动子序列启动子序列第九页,讲稿共九十一页哦3 3,转录的终止,转录的终止原核微生物基因的两类转录终止子原核微生物基因的两类转录终止子不依赖蛋白质辅助因子的终止子不依赖蛋白质辅助因子的终止子该终止子有富含该终止子有富含GCGC对的回文序列对的回文序列以及回文序列下游方向的多个以及回文序列下游方向的多个ATAT对对.依赖蛋白质辅助因子的终止子依赖蛋白质辅助因子的终止子该终止子有回文序列该终止子有回文序列,但但GCGC对,对,ATAT对较少。对较少。需要辅助因子辅助转录终止。需要辅助因
5、子辅助转录终止。第十页,讲稿共九十一页哦GCGC对对ATAT对对GCGC对对终止子是终止子是DNADNA序列。包含丰序列。包含丰富的富的GCGC对和对和ATAT对。对。该终止子形成的该终止子形成的RNARNA序列呈典型序列呈典型的的茎环结构。茎环结构。该该RNARNA序列在序列在终止子处离开终止子处离开模板模板DNADNA,转录即终止。转录即终止。不依赖蛋白质不依赖蛋白质辅助因子的辅助因子的终止终止第十一页,讲稿共九十一页哦辅助因子辅助因子形成六聚体与正在转录的RNA结合。六聚体追上正在转录的RNA聚合酶。RNA离开 DNA,转录结束。依赖蛋白质辅依赖蛋白质辅助因子的终止。助因子的终止。第十二
6、页,讲稿共九十一页哦6.2 6.2 真核微生物基因的转录真核微生物基因的转录第十三页,讲稿共九十一页哦6.2.16.2.1,酵母菌,酵母菌RNARNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶KDa亚基数位置产物RNA聚合酶63013核仁rRNARNA聚合酶56712核质hnRNARNA聚合酶 69714核质tRNASnRNA第十四页,讲稿共九十一页哦12 3 4 5 678910将将RNARNA聚合酶聚合酶进行电泳进行电泳条条1:与:与相当,与模板结合,相当,与模板结合,有一个有一个C C末端结构域(末端结构域(CTDCTD),含有保守的含有保守的7 7肽:肽:Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-
7、Ser.Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser.通过通过磷酸化与去磷酸化磷酸化与去磷酸化参与参与转录的起始。转录的起始。与原核与原核RNARNA聚合酶聚合酶进行比较进行比较条条2:与:与 相当,相当,与催与催化活性有关。化活性有关。条条3:与:与 相当,相当,参与全参与全酶和启动子的结合酶和启动子的结合条条4:与:与 相当,相当,与与识别识别启动子启动子有关。有关。条条5,6,8三个三个亚基是酵母亚基是酵母三种三种RNARNA聚合酶共有的组份,聚合酶共有的组份,对于存活很重要对于存活很重要。第十五页,讲稿共九十一页哦6.2.26.2.2,第一类基因的转录,第一类基因的转录第一类
8、基因指的是第一类基因指的是RNARNA聚合酶聚合酶转录的基因转录的基因,即即1818S rRNA,5.8S rRNA,28S rRNAS rRNA,5.8S rRNA,28S rRNA的的基因。基因。1,成串排列的成串排列的rRNArRNA基因基因18s-5.8s-28s单位非转录间隔区(Spacer)成串排列的成串排列的rRNArRNA基因被非转录间隔区分开,基因被非转录间隔区分开,非转录间隔区也被转录,只是转录产物很快被降解。非转录间隔区也被转录,只是转录产物很快被降解。第十六页,讲稿共九十一页哦18s-5.8s-28s单位非转录间隔区(Spacer)1818s s5.8s5.8s28s2
9、8s第十七页,讲稿共九十一页哦2 2,启动子启动子1 1)上游控制元件(上游控制元件(Upstream control element,UCEUpstream control element,UCE)位于非转录间隔区内,位于非转录间隔区内,-150-150bpbp起。起。功能:大大增加转录效率功能:大大增加转录效率跨间隔区与转录区之间的分界点,与跨间隔区与转录区之间的分界点,与UCEUCE隔隔7070bpbp。序列为:序列为:CTCCGATCG(N)CTCCGATCG(N)5 5TGGGCCGCCGGTGGGCCGCCGG功能:决定转录起始的精确位置。功能:决定转录起始的精确位置。2 2)核心
10、启动子(核心启动子(Core promoterCore promoter)第十八页,讲稿共九十一页哦18s-5.8s-28s单位非转录间隔区(Spacer)上游控制元件上游控制元件核心启动子核心启动子转录起始转录起始第一类基因的转录启动子第一类基因的转录启动子第十九页,讲稿共九十一页哦3 3,转录的起始转录的起始需要:需要:UBF1,SL1,UBF1,SL1,RNARNA聚合酶聚合酶(PolPol)1)UBF1结合到启动子上2)SL1结合3)Pol结合,转录开始第二十页,讲稿共九十一页哦6.2.36.2.3,第三类基因的转录,第三类基因的转录第三类基因指的是第三类基因指的是RNARNA聚合酶聚
11、合酶转录的基因转录的基因,即一些生理上小的即一些生理上小的基因:基因:真核生物真核生物tRNAtRNA基因基因 (内部启动子)(内部启动子)5 5S rRNAS rRNA基因(内部启动子)基因(内部启动子)SnRNASnRNA基因基因 (上游启动子)(上游启动子)第二十一页,讲稿共九十一页哦转录起始点box A,box Bbox A,box B内部启动子内部启动子1 1)TFTFC C结合结合到到box A-Bbox A-B2 2)TFTFB B结合结合到上游。到上游。3 3)PolPol结合结合第二十二页,讲稿共九十一页哦6.2.36.2.3,第二类基因的转录,第二类基因的转录第二类基因指的
12、是第二类基因指的是RNARNA聚合酶聚合酶转录的基因转录的基因,即蛋白质即蛋白质基因。基因。1 1,SV40SV40的启动子的启动子TATA box TATA box 转录起始点的选择转录起始点的选择CCAAT box CCAAT box 转录起始的频率转录起始的频率增强子增强子 转录的频率转录的频率第二十三页,讲稿共九十一页哦2 2,酵母的启动子酵母的启动子1 1)上游激活序列()上游激活序列(Upstream activation sequence,UASUpstream activation sequence,UAS)长度为长度为10-3010-30bpbp位于上游位于上游50-5005
13、0-500bpbp处处一个启动子包括几个一个启动子包括几个UASUAS,2 2个个UASUAS才能有激活作用。才能有激活作用。与增强子的功能相当与增强子的功能相当 为特定的为特定的DNADNA结合蛋白所识别结合蛋白所识别2 2)TATATATA元件元件3 3)InrInr元件元件 与与TATATATA元件的功能相当,无元件的功能相当,无TATATATA,用,用InrInr代替代替TATAboxTATAboxUASUAS第二十四页,讲稿共九十一页哦3 3,转录因子转录因子即在即在转录过程中起辅助作用的蛋白质因子。转录过程中起辅助作用的蛋白质因子。转录因子不是转录因子不是RNARNA聚合酶的一部分
14、。聚合酶的一部分。2 2),),通用转录因子通用转录因子对所有合成对所有合成RNARNA的启动子都需要。酵母的通用转录因子:的启动子都需要。酵母的通用转录因子:TFTF D D 包括一个包括一个TATATATA结合蛋白结合蛋白(TBP)TBP)及其辅助因子及其辅助因子(TAF)TAF)TFTF B B 结合于结合于TATATATA与起始转录位点之间。与起始转录位点之间。TFTF F F 与与RNARNA聚合酶聚合酶作用。作用。TFTF H H 使使RNARNA聚合酶聚合酶的的CTDCTD磷酸化。磷酸化。TFTF E E 结合于启动子的空隙中。结合于启动子的空隙中。TFTF A A 影响影响TB
15、PTBP与与TATATATA的结合。的结合。TFTF J J1 1),),激活因子和抑制因子激活因子和抑制因子第二十五页,讲稿共九十一页哦DNATATA-boxTFTF D DTF D 起始起始TF BTFTF B BTFTF A ATFTF A ATFTF F FTF FPolPolPolTFTF E ETF ETFTF H HTF HTFTF J JTF J第二十六页,讲稿共九十一页哦第二十七页,讲稿共九十一页哦第二十八页,讲稿共九十一页哦第二十九页,讲稿共九十一页哦TATATATA结合蛋白结合蛋白(TBP)TBP)与与TATA-boxTATA-box的结合的结合 TBPTBPTATA-b
16、oxTATA-box第三十页,讲稿共九十一页哦3 3),),转录因子的结构类型转录因子的结构类型 螺旋螺旋-转角转角-螺旋螺旋(helix-turn-helixhelix-turn-helix)螺旋(识别螺旋)螺旋转角第三十一页,讲稿共九十一页哦螺旋转角螺旋(识别螺旋)螺旋螺旋-转角转角-螺旋与螺旋与DNADNA的结合的结合第三十二页,讲稿共九十一页哦螺旋螺旋-转角转角-螺旋与螺旋与DNADNA的结合的结合第三十三页,讲稿共九十一页哦不同的螺旋不同的螺旋-转角转角-螺旋螺旋第三十四页,讲稿共九十一页哦 锌指锌指(Zinc fingerZinc finger)锌锌锌指锌指第三十五页,讲稿共九十一
17、页哦DNADNA结合域结合域第三十六页,讲稿共九十一页哦锌指锌指第三十七页,讲稿共九十一页哦锌指锌指第三十八页,讲稿共九十一页哦锌指与锌指与DNADNA的结合的结合第三十九页,讲稿共九十一页哦 亮氨酸拉链亮氨酸拉链(Leucine zipperLeucine zipper)螺旋(-helix)螺旋(-helix)DNADNA结合域结合域亮氨酸拉链第四十页,讲稿共九十一页哦螺旋(-helix)亮氨酸拉链亮氨酸拉链DNADNA结合域结合域第四十一页,讲稿共九十一页哦亮氨酸拉链与亮氨酸拉链与DNADNA的结合的结合亮氨酸拉链与DNA的结合第四十二页,讲稿共九十一页哦亮氨酸拉链与亮氨酸拉链与DNADN
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