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灭焦
6 years ago
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1 第 2 讲转录基因的表达与调控转录 (transcription) 是以 DNA 为模板, 在依赖于 DNA 的 RNA 聚合酶的催化下, 以四种 rntp(atp CTP GTP 和 UTP) 为原料, 合成 RNA 的过程 DNA 双链分子带有遗传信息的链基因链 (gene strand) = 有义链 (sence strand) The coding strand (Sense strand) of DNA has the same sequence as the mrna and is related by the genetic code to the protein sequence that it represents.

2 另一条与其互补的链反基因链 (antigene strand)= 反义链 The antisense strand (Template strand) of DNA is complementary to the sense strand, and is the one that acts as the template for synthesis of mrna. 所有基因均以反基因链为模板进行互补转录因而转录产物的碱基顺序必与基因的遗传信息一致 DNA 模板的方向为 3 5, 转录产物为 5 3 真核细胞 : rrna 在核仁内转录 mrna 与 trna 在核质中转录

3 第一节转录酶和转录因子一 RNA 聚合酶在原核生物中, 一个 RNA 聚合酶转录所有的基因大肠杆菌 RNA 聚合酶核心酶 = 2 转录延伸因子 + 核心酶 = 全酶起始 RNA 的合成因子的功能 : 识别启动子并将封闭的启动子复合物转换成开放的状态一旦转录起始, 因子从全酶中脱离因子的基本功能是增加 RNA 聚合酶对启动子的特异性结合, 减少非特异性结合一个因子 (E.coli 中是 70 ) 起始大部分基因的转录, 而其他因子识别不同的启动子, 可以诱导特殊基因的协同表达

4 大肠杆菌 RNA 聚合酶核心酶 = 2

5 核心酶不加区别地与任何 DNA 结合,σ 因子减少这种结合, 与核心酶形成全酶与特定的启动子结合

9 原核生物一种 RNA 聚合酶转录所有的基因, 其中 σ 因子控制启动子的识别由于 σ 因子替代引导核心酶去识别一组不同的启动子

10 E. coli 有几种不同的 σ 因子不同的 σ 因子识别不同启动子的保守序列

11 例 : 噬菌体 SPO1 基因的转录由两个连续的 σ 因子替换而控制其改变转录起始的专一性

12 真核生物有三种依赖 DNA 的 RNA 聚合酶, 每一种负责一类基因的转录 RNA polymerase I synthesizes rrna in the nucleolus. RNA polymerase II synthesizes mrna RNA polymerase III synthesizes small RNAs in the nucleoplasm in the nucleoplasm. All eukaryotic RNA polymerases have ~12 subunits and are aggregates of >500 kd. Some subunits are common to all three RNA polymerases. The largest subunit in RNA polymerase II has a CTD (carboxy-terminal domain) consisting of multiple repeats of a septamer.

13 真核生物 RNA 聚合酶含有十多种亚基对原核生物和真核生物的 RNA 聚合酶的蛋白质电泳分析表明 : 在真核生物中, 一些蛋白质亚基在所有的 RNA 聚合酶中是共同都具有的一些亚基与细菌 RNA 聚合酶有关系

14 类似 β 和 β 亚基各一个类似 α 亚基 2 个相同的亚基 6 个酶特有的亚基 4-7 个不等

15 真核生物 RNA 聚合酶的一般特性酶功能敏感性 RNA 聚合酶 I 转录 45SrRNA 前体, 45SrRNA 前体是包含 5.8S,18S 和 28SrRNA 基因的多顺反子单位 (I 型基因 ) 对鹅蕈碱不敏感, 对放线菌素 D 敏感 RNA 聚合酶 Ⅱ 转录所有编码基因和大多数核内小分子 RNAs (Ⅱ 型基因 ) 为鹅蕈碱抑制 RNA 聚合酶 Ⅲ 转录 trna 基因,5S rrna 基因和编码 U6 mrna 和不同的 scrnas 基因 (Ⅲ 型基因 ) 对鹅蕈碱中等敏感

16 二转录因子原核生物 RNA 多聚酶全酶可与启动子直接结合, 只要更换全酶中的西格玛因子 (σ) 即可识别不同的启动子真核生物的情况要复杂得多, 真核生物 3 种 RNA 多聚酶都不能直接接触启动子, 必须依赖转录因子在启动子区构筑平台后, 才可进入启动子区参与转录起始复合物的组装真核生物基因的转录要求 : RNA 聚合酶 + 一系列转录因子通常将转录因子分成两类 : (1) 普遍性转录因子 (general transcription factor) (2) 特异性转录因子 (specific transcription factor)

17 普遍性转录因子 (general transcription factor) 也称基础转录因子 (basal transcription factor): 它们是转录起始复合物的组成成员, 主要任务是将 RNA 聚合酶定位在核心启动子上, 帮助 RNA 聚合酶正确识别起始位点并开始转录特异性转录因子 (specific /special transcription factor) 或序列特异性转录因子 : 使聚合酶特异地应答各种外界的刺激, 更加高效而且协调地进行转录因为, 这类转录因子对转录起始复合物的组装及转录速率施加影响, 并决定某一基因是否表达, 所以又可称其为转录激活因子

18 转录激活因子在真核生物基因的表达调控中占有十分重要的地位, 绝大多数转录激活因子都可与基因的调控序列结合, 属于 DNA 结合蛋白转录因子多种多样 : 可识别上游启动子元件, 或与更远的增强子结合, 通过直接或借助其他蛋白质的接触来激活前体起始复合物的形成 ; 有些转录因子, 如 p300/cbp 可以修饰组蛋白, 部分影响核小体的定位, 而非影响前体起始复合物的组装 ; 还有一些转录因子的作用是使 DNA 弯曲成一定的形状, 使其它转录因子相互接触 ; 还有一些转录因子并无 DNA 结合活性, 只是通过与蛋白质之间接触的方式与前起始复合物作用激活转录

20 转录因子通过三种方式激活由 RNA polymerase II 进行的转录起始 (A) 一些转录因子与靠近核心启动子的靶序列结合, 然后直接与 RNA 聚合酶前起始复合物接触 (B) 一些转录因子通过与共激活因子或者介质蛋白质在转录因子与前起始复合物间形成蛋白质桥 (C) 通过 DNA 弯曲而接触

21 Mediator 中介蛋白 ( 体 ) 特指介导转录激活与阻抑的多蛋白复合体, 例如酵母的 SRB 和 Gal11 等

22 在真核生物中分离到的普遍性转录因子有 TFⅡA B D E F (G/J) H 和 I, 它们的命名通常是根据层析柱洗脱的顺序和发现的先后来确定的

23 (1) 普遍性转录因子 (general transcription factor) RNA 聚合酶 I RNA 聚合酶 Ⅱ RNA 聚合酶 Ⅲ 转录产物 rrna mrna SnRNA trna/5srna 基因调节序列核心启动子不含 TATA 框, 上游含 GC 框启动子含 TATA 框或 Inr 结构上游调节序列含 TATA 框 PSE 或 DSE 下游调节序列含 A B 或 C 区, 上游不含 TATA 框转录起始因子 SLl(TBP/TAF) UBF TFⅡD(TBP/TAF) TFⅡA TFⅡB TFⅡE TFⅡF TFⅡD(TBP/TAF) TFⅢB(TBP/TAF) PSP TFⅢB(TBP/ TAF) TFⅢC TFⅢA(5SRNA) TFⅡG/J TFⅡH TFⅡI

24 RNA pol Ⅰ 转录起始需要两种辅助因子 : (1)SL1(Selectivity factor 1): 选择性因子 1(SL1) 本身对启动子并没有专一性, 但是一旦 UBF1 已经与 DNA 结合, 则 SL1 能协同与 DNA 的延伸区和 UBF1 结合 (2)UBF1(upstream binding factor): 上游结合因子, 是一个 DNA-banding protein, 以序列专一性方式和 UCE 相关的序列相结合 (SL1 and ubf1)

25 RNA 聚合酶 II 自身不能起始转录, 必须在其他辅助因子的作用下才能起始转录酶和其他辅助因子组成一个基础转录装置 (The basal transcription apparatus is the complex of transcription factors that assembles at the promoter before RNA polymerase is bound), 可以起始 II 类基因的转录通用启动子 (generic promoter) 是指 RNA 聚合酶 II 可起始转录的最短的启动子序列, 它可以在任何细胞内表达而无组织特异性能使这类启动子起始转录所需的辅助因子称为基础转录因子 (basal transcription factor), 又称为 TFIIX,X 表示辅助因子的种类

26 人类细胞普遍转录因子的功能普遍转录因子功能 TFⅡD( TBP 组合 ) 识别 TATA 盒框及 Inr 顺序, 形成 TFB Ⅱ 结合的平台 TF Ⅱ A 识别核心启动子, 调节 TBP 的结合 TF Ⅱ D(TAFs) 稳定 TBP 和 TAF 的结合 TF Ⅱ B 介导 RNA 多聚酶 Ⅱ 的结合, 影响转录起始点的选择 TF Ⅱ F 征召 RNA 多聚酶 Ⅱ TF Ⅱ E 介导 TF ll H 的结合, 调节 TF Ⅱ H 的活性 TF Ⅱ H 具解旋酶活性子, 负责使转录起始复合物由闭合状态向开放状态转变 ; 可能同多聚酶撤离核心启动子有关

27 第二节启动子结构启动子 :A promoter is a region of DNA where RNA polymerase binds to initiate transcription. 是 DNA 分子上可以与 RNA 聚合酶特异结合, 活化 RNA 聚合酶, 而使转录开始的一段 DNA 序列原核生物的启动子一般处在结构基因的上游, 启动子本身一般不转录转录单元 :A transcription unit is the distance between sites of initiation and termination by RNA polymerase; may include more than one gene. 是一段 DNA 顺序, 从启动子开始至终止子或终止基因 (Terminator) 结束

28 一个转录单元从启动子开始到终止子结束

29 转录起点 :Startpoint (startsite) refers to the position on DNA corresponding to the first base incorporated into RNA. 是指 DNA 上第一个核苷酸掺入的位点, 常把起点前面或左边即 5 末端的顺序叫上游 (upstream), 而把其后面或右边即 3 末端的顺序称为下游 (downstream) Upstream identifies sequences proceeding in the opposite direction from expression; for example, the bacterial promoter is upstream of the transcription unit, the initiation codon is upstream of the coding region. Downstream identifies sequences proceeding farther in the direction of expression; for example, the coding region is downstream of the initiation codon upstream Downstream startpoint

30 一原核生物启动子一个经典的原核生物启动子主要由 4 个区域组成 : -35 序列 -10 序列转录起点 -10 序列和 -35 序列间的距离 There are four (perhaps five) conserved features in a bacterial promoter: the startpoint; the 10 sequence; the 35 sequence; the separation between the 10 and 35 sequences; and (sometimes) the UP element

31 比较不同原核生物的启动子序列 16 19bp 5-9bp -35 hexamer Pribnow box

32 一个原核生物典型的启动子结构由三部分组成 :-35 序列 -10 序列和转录起点

33 A promoter is defined by the presence of short consensus sequences at specific locations. The promoter consensus sequences consist of a purine at the startpoint, the hexamer TATAAT centered at 10, and another hexamer centered at 35. Individual promoters usually differ from the consensus at one or more positions.

34 原核启动子各组成序列的功能 : -35 序列为 RNA 聚合酶 σ 因子的识别位点 RNA 聚合酶与该位置接触在启动子区域形成封闭复合物 -10 序列为 RNA 聚合酶牢固结合位置并在此解链, 形成开放复合物

35 启动子的结构与功能分析 1. 足迹法 (footpriting) 研究 RNA 聚合酶与启动子的识别及结合末端标记的 DNA+RNA 聚合酶用 DNA 酶水解电泳放射自显影对照 :DNA 用 DNA 酶水解电泳放射自显影结果 : 启动子部位受 RNA 聚合酶保护, 不被降解

37 2. 启动子功能的研究启动子突变使启动子的碱基序列发生变化或采用修饰碱基的方法, 可以改变启动子的强弱使启动子的功能减弱或消失下降突变使启动子的功能增强上升突变经过分析, 发现大多数与 RNA 聚合酶紧密结合的位点集中在启动子的 -35 区至 -10 区之间在这一区域, 碱基的修饰可以阻止与 RNA 聚合酶的结合经与突变研究所确定的功能区域相比, RNA 聚合酶的紧密结合位点区域要长 12-15bp, 但仍然集中在同一区域, 如下图所示 :

38 阻止 RNA 聚合酶结合的修饰位点 RNA 聚合酶保护的修饰位点消除或降低启动子活性的突变

39 关于 sigma 因子决定启动子的专一性的分子机制, 如图所示 : 是由于 σ 因子上的几种氨基酸能与 -10 启动子序列的编码链上的碱基专一结合

41 原核生物基因转录滑动模型认为 : RNA 聚合酶可以在 DNA 链的任何部位与 DNA 非专一性结合, 然后在 DNA 链上滑动, 一旦该酶与一个基因转录起始物位点上游 -35 位点相互识别后, 就会专一性地与 -10 位点结合并起动这个基因的转录

42 二真核生物启动子真核生物细胞中有三种转录方式, 分别由三种 RNA 聚合酶 (I II 和 Ⅲ) 催化, 因此有三种启动子根据启动子的不同, 将真核生物的基因分为三类, 即 I 类 II 类和 III 类基因这三种基因分别由三种启动子控制, 它们在结构上各有特点 1.RNA 聚合酶 I 识别的启动子的结构 RNA 聚合酶 I 的启动子间的差异最小 RNA 聚合酶 I, 只转录 rrna 一种基因, 包括 5.8S 18S 和 28S rrna 所有真核生物 rrna 基因均为多拷贝, 彼此首尾串联, 簇集在染色体的特定区域每个 rrna 基因重复单位包括以下几个组成部分 ( 图 7.14):

43 1) 与 rrna 结构基因相邻的一段非转录间区 NTS (nontranscribed spacer); 2) 编码区 5 端的外间区 ETS(external transcibed spacer); 3) 编码区之间的内间区 ITS (internal trascribed spacer); 4)rRNA 基因编码区在基因转录时, 内间区和编码区一起转录成前体 rrna (pre rrna), ETS 和 ITS 随后被切除三种 rrna 的基因 (rdna) 成簇存在, 共同转录在一个转录产物上, 然后经加工成为三种 rrna

44 以人的 RNA 聚合酶 I 的启动子为例 : RNA 聚合酶 I 的启动子主要由两部分组成 : 核心启动子 (core promoter) 位于一 45 至十 20 的区域内, 这段序列就足以使转录起始上游调控元件 (upstream control element,uce), 从 -180 至 -107, 可以大大的提高核心启动子的转录起始效率两个区域内的碱基组成和一般的启动子结构有所差异, 均富含 G-C 对, 两者有 85% 的同源性 RNA 聚合酶 I 的启动子结构 RNA 多聚酶 I 起始复合物组装模型

45 2.RNA 聚合酶 Ⅱ 的启动子的结构 RNA 聚合酶 II 负责蛋白质基因和部分核小 RNA (small nuclear RNA,snRNA) 的转录, 其启动子结构最为复杂 RNA 聚合酶 II 单独并不能起始转录, 必须和其他的辅助因子共同作用形成转录起始复合物后才能起始转录 RNA 聚合酶 II 的启动子位于转录起始点的上游, 由多个短序列元件组成该类启动子属于通用型启动子, 即在各种组织中均可被 RNA 聚合酶 II 所识别, 没有组织特异性 CCGCCC or GGGCGG or GGC/TCAAT/ACT CAAT box may serve as one Upstream element

46 RNA 聚合酶 II 识别的启动子由转录起点 TATA box 和 CAAT box 以及上游启动子成分如增强子等组成

47 有些 Pol II 基因只含有核心启动子中 2 个成分之一, 有些则无核心启动子这些缺失核心启动子的基因仍可转录, 可能通过 RNA 多聚酶和一段称为 MED 1 的顺序互作, 后者位于基因内部启动子的功能可概括为三点 : 1) 为 RNA 多聚酶的结合提供平台 ; 2) 确定转录的方向 ; 3) 规定转录起始点

48 一个小的 RNA pol Ⅱ 启动子仅有两种元件 2 1 InR??

49 Core promoter: minimal promoters that contain a TATA-box. TATA-box 既是一个起始因子 (initiator element) 位点, 也是一个转录起始位点主要是 TATA-box binding protein (TBPs) 与其结合有的 Core promoter = enhancer element + CAAT box + TATA box 有的 + transcription start site Core promoter = TATA box + transcription start site A core promoter can consist either of a TATA box plus InR or of an InR plus DPE (downstream promoter element). (The DPE is a common component of RNA polymerase II promoters that do not contain a TATA box.).

50 编码蛋白质的基因, 其启动子结构因生物种类不同而稍有差异 RNA 多聚酶 Ⅱ 起始复合物组装模型

52 3 RNA 聚合酶 Ⅲ 的启动子的结构 Pol III 基因的产物为一些分子量较小的细胞质 RNA(cytoplasmic RNA scrna ) 包括 : trna 5S rrna 7SL RNA( 参与细胞内蛋白质转移 ) U6 RNA( 转录后加工 ) RNA polymerase III uses both downstream and upstream promoters

54 Pol III 基因的启动子有三种类型 ( 图 7.120): 1) 位于基因内部, 没有 TATA 盒框, 这类基因包括 5S rrna trna 和 VA1 将爪蟾 X.borealis 体细胞型 5S rdna 分别从 5 端和 3 端删去不同数目的硷基对, 然后构建长度不一的 5S rdna 用于转录实验结果发现,5S rdna 的转录控制区位于 +50 至 +80 的区段, 由两个分开的序列即 A 域和 C 域组成, 称为内部转录控制区 (internal control region, ICR) RNA 聚合酶 Ⅲ 起始装配

55 Figure 21.8 summarizes the stages of reaction at type 2 internal promoters. TF III C binds to both boxa and boxb. This enables TF III B to bind at the startpoint. Then RNA polymerase III can bind. trna 的内部启动子

56 Figure 21.9 shows that, once TF III C has bound, events follow the same course as at type 2 promoters, with TF III B binding at the startpoint, and RNA polymerase III joining the complex. Type 1 promoters are found only in the genes for 5S rrna. 5S rrna 的内部启动子

57 2 ) 位于基因上游, 有两个基本成分 PSE(proximal sequence element, 近端顺序元件 ) 和 TATA 盒框,PSE 与 TATA 盒框之间的距离为 bp, 这类基因包括 U6 RNA MRP/Th H1 和 7SK RNA 基因 3) 混合启动子, 既含有如 5S rrna 基因的内控区, 又有如 U6 RNA 基因的上游启动子, 这类基因包括 trna ser sec EBER1 (Epstein-Barr virus) EBER2 VAL 和 7SL RNA 基因

58 4.TBP (TATA-box binding protein) is a universal factor TBP is a component of the positioning factor that is required for each type of RNA polymerase to bind its promoter.

59 小结 :The three RNA polymerases of eukaryotic cells have different functions and recognize different promoters. (a) RNA polymerase I recognizes promoters associated with ribosomal RNA (rrna) genes, which always exist in tandem arrays. The primary rrna transcripts are processed into smaller RNA molecules that form components of the ribosome.

60 (b) RNA polymerase III recognizes promoters associated with a limited number of genes that encode small RNA molecules involved in either the translation process (trnas) or in RNA processing (snrnas)

61 (c) RNA polymerase II recognizes promoters associated with all of the diverse protein-encoding genes in the genome.

62 5. 不同的基因含有不同的启动子 -- 启动子的结构是多种多样的 Promoter construction is flexiable but context can be important 启动子是按 mix and match 原则来组织, 各种因子 (elements) 能够对启动子的功能起作用, 但是没有一种因子对所有的启动子是必需的在一些启动子中发现有四种类型的因子 : TATA, GC boxes, CAAT boxes, and the octamer (a 8 bp element) 但是这些因子在一些启动子中其数目位置和方向是不同的

64 第三节转录的终止转录进行到终止子序列时就进入终止阶段, 包括新生 RNA 链的释放及 RNA 聚合酶与 DNA 解离一. 原核生物的终止两种方式 1. 不依赖 ρ 因子的终止子 2. 依赖 ρ 因子的终止子在不依赖 ρ 因子的终止子中, 转录的终止依靠终止子本身的结构使转录终止在依赖 ρ 因子的终止子中, 必须在 ρ 因子的存在下, 转录才能终止

65 一 ) 原核生物的终止子在终止转录的过程中, 起终止作用的不是 DNA 序列本身, 而是转录生成的 RNA. 提供转录终止信号的序列称为终止子 (terminator) 1. 原核生物不依赖 ρ 因子的终止子在结构上有两个特征 : (1). 形成发夹结构 (2). 发夹结构末端 G-C-rich region in stem and U-run

66 大肠杆菌中促使转录终止的 DNA 位置有一段反向回文顺序, 其后紧接一串腺嘌呤苷核酸, 称为内终止子 (intrinsic terminator), 形成终止信号内终止子指令的转录物与模板的结合很不稳定, 可促使多聚酶离开 DNA 原因有二: 其一, 反向回文序列被转录后, 立即形成一个茎环结构, 使转录物与模板之间配对的碱基数降低, 整个减弱了 RNA 与 DNA 的互作 ; 其二, 由于在茎环 3 端紧接一串 A/U 的配对, 稳定性较差, 有利于转录终止而不利于转录延续

2. 原核生物依赖 ρ 因子的终止子依赖 ρ 因子的终止子序列可形成发夹结构, 但不太稳定, 其后也缺少一串腺嘌呤, 尚需借助 Rho 蛋白的帮助促使转录终止转录起始后 Rho 蛋白即附着于转录物并沿新生的 RNA 分子向多聚酶方向移动如果多聚酶一直合成 RNA, 因其前进速度较快一直跑在 Rho 蛋白的前面,

68 2. 原核生物依赖 ρ 因子的终止子依赖 ρ 因子的终止子序列可形成发夹结构, 但不太稳定, 其后也缺少一串腺嘌呤, 尚需借助 Rho 蛋白的帮助促使转录终止转录起始后 Rho 蛋白即附着于转录物并沿新生的 RNA 分子向多聚酶方向移动如果多聚酶一直合成 RNA, 因其前进速度较快一直跑在 Rho 蛋白的前面, 不会出现转录终止倘若多聚酶遇上终止信号, 由于发夹结构的形成使多聚酶被迫暂时停止, 此时 Rho 蛋白正好赶上 Rho 蛋白是一个解旋酶, 它可使 RNA 与 DNA 之间的配对碱基分开, 导致多聚酶离开模板 A rho-dependent terminator has a biased base composition

69 依赖 ρ 因子的终止子

70 3. 细菌转录延伸与转录终止的控制细菌的多聚酶在转录时如果遇上终止信号, 并非只有撤离一种选择, 还有其它 2 种机制可协助多聚酶作出是继续前进还是立即离开的决定这 2 种机制在调控位于同一操纵子下游基因的表达中起重要作用 (1) 第一种机制称为抗终止 (antitermination) 当 RNA 多聚酶遇到终止信号时可无视其存在继续前进, 直至第二个终止信号出现这种情况常常出现在第一个终止信号的下游仍有一个或数个基因, 它们与前面的基因共享同一启动子时当多聚酶在第一个终止信号处停止时, 其后的基因不表达 ; 若多聚酶不理睬第一个终止子继续前进, 其下游的基因则可表达多聚酶本身不能作出是否停止的决定, 需要借助一个抗终子蛋白 (antitermination protein)

71 抗终止可以控制转录时 RNA 聚合酶是终止还是通读一个特定的终止子而进入下一个基因的转录

72 抗终止子使转录单位延伸

73 (2) 第二种控制终止的类型为衰减 (attenuation) 衰减调控仅出现在细菌中, 它要求转录与翻译同步进行此外, 转录与翻译的速度必须大体一致, 如果转录太快, 或翻译太慢都无法协调衰减控制必需的几种因素之间的互作

75 主要涉及氨基酸如色氨酸合成有关的操纵子 Trp 操纵子启动子下游有一段 140 bp 的引导顺序, 终止信号位于 +100~ +140 bp 之间, 可形成发夹结构, 但取决于 RNA 多聚酶与核糖体之间的相对位置引导顺序 +50~+60 bp 有两个 Trp 密码子, 当细胞中 Trp 水平很低时, 核糖体会在这儿停留, 拉开与 RNA 多聚酶间的距离, 阻止终止信号形成发夹结构, 转录正常进行当细胞中有足够的 Trp 存在时, 核糖体紧跟 RNA 聚合酶, 在转录到达近 +140 bp 位置时, 终止信号形成发夹结构,RNA 多聚酶脱离模板, 转录停止其它一些氨基酸, 如组氨酸, 亮氨酸和苏氨酸的生物合成也采取衰减控制模式

82 ( 二 ) 真核生物转录终止 1.RNA Pol Ⅰ 的转录终止 rrna 基因在大多数细胞中持续表达, 但在细胞周期的不同阶段转录速率不同, 主要服从于细胞所需的 rrna 数量 RNA 多聚酶 I 的终止涉及一个 DNA 结合蛋白, 在啤酒酵母中称为 Reb1, 老鼠中为 TTF-1, 它们附着在转录终止点下游 bp 位置 Reblp/TTF-1 的结合在效果上阻止多聚酶的转录 (Reeder and Lang, 1997) 另一个蛋白 PTRF (Polymerase I and transcript release factor, 多聚酶 I 和转录物释放因子 ) 可能诱导 Pol I 与转录物从 DNA 模板上脱离 (Jansa 等,1998)

83 RNA 多聚酶 I 的终止涉及一个 DNA 结合蛋白, 在啤酒酵母中称为 Reb1, 老鼠中为 TTF-1, 它们附着在转录终止点下游 bp 位置 Reblp/TTF- 1 的结合在效果上阻止多聚酶的转录 (Reeder and Lang, 1997)

84 2. Pol II 基因的转录终止其机制仅在为数不多的基因成员中作过详细研究, 所认识到的基本特征是 : 1) 基因的 3 端具有指令转录终止的信号, 其组成依基因种类不同而异 ; 2)3 端有一段保守的涉及 mrna 前体 3 端切除与 poly(a) 加尾的顺序 (AAGAAA); 3) 转录终止与转录物的 3' 端加工是 2 个独立的事件, 依赖于不同的机制

85 Pol III 基因的转录终止决定于 3' 端的终止信号, 其特征为一串胸腺嘧啶碱基 (T), 通常为 4 个以上的 T 此外 T 簇序列两侧的顺序也十分重要, 一般是 CG 和 GC 如果 5S rdna 3' 端缺少终止信号, 其转录将一直持续下去直到遇上合适的终止位点为止如将 T 簇信号置于 3' 下游较远的位置, 转录将在那个插入的位置终止

86 本节完谢谢

87 返回

88 NTS ( nontranscribed spacer,): 非转录间区 ETS(external transcibed spacer,): 外间区 ITS (internal trascribed spacer,): 内间区返回

89 返回

90 返回

RNA 多聚酶 I 起始复合物组装模型返回前 rrna 转录单位控制区由一个核心启动子和上游控制成分 (upstream control element, UCE) 组成上游结合因子 ( upstream binding factor, UBF) 可与核心启动子和 UCE 结合, 两个 UBF 互作使间隔 DNA 环出然后选择因子

91 RNA 多聚酶 I 起始复合物组装模型返回前 rrna 转录单位控制区由一个核心启动子和上游控制成分 (upstream control element, UCE) 组成上游结合因子 ( upstream binding factor, UBF) 可与核心启动子和 UCE 结合, 两个 UBF 互作使间隔 DNA 环出然后选择因子 (selectivity factor 1,SL1) 与 UBF-DNA 复合物以及核心启动子的暴露区段结合 SL1 是一个多聚体蛋白质, 由 TBP(TATA -binding protein,tata 结合蛋白 ) 和三个 TBP- 缔合因子 (TAF1,TBP-associated factor) 组成最后一步 RNA 多聚酶 1 附着到前面的复合物上, 完成整个起始复合物的组装

92 返回

93 Pol Ⅲ 的启动子结构返回

94 PolymerasⅢ 转录装配 ( 内部启动子 ) 返回

第八章 RNA的转录合成 Chapter RNA Processing

第八章 RNA的转录合成 Chapter RNA Processing 第八章 Chapter 8 RNA 的转录合成 RNA Processing 一 RNA 转录概述转录 : 在 DNA 指导下的 RNA 的合成 DNA 碱基配对 RNA 与 DNA 互补 RNA 聚合酶催化加工修饰 DNA RNA 前体成熟 RNA 编码链模板链 5 G C A G T A C A T G T C 3 3 CG T C A T G T A C A G 5 } DNA 5 G