《RNA的转录合成》PPT课件.ppt

第八章第八章 RNA的转录合成的转录合成 RNA Biosynthesis Transcription1精选课件ppt8.1 概述概述n分子生物学最基本的原理是：基因是唯分子生物学最基本的原理是：基因是唯一能够自主复制、永久存在的遗传单位，一能够自主复制、永久存在的遗传单位，其生物学功能是以蛋白质的形式表达出其生物学功能是以蛋白质的形式表达出来的来的nDNA序列是遗传信息的贮存者，它通过序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信自主复制得到永存，并通过转录生成信使使RNA、翻译生成蛋白质的过程来控制、翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象生命现象2精选课件ppt8.1 概述概述n转录（转录（transcription）：指拷贝一条与）：指拷贝一条与DNA链序列完全相同（除了链序列完全相同（除了TU之外）的之外）的RNA单单链的过程链的过程 基因表达的核心步骤基因表达的核心步骤n翻译（翻译（translation）：指以新生的）：指以新生的mRNA为为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程序列、合成多肽链的过程 基因表达的最终目的基因表达的最终目的3精选课件ppt转录转录 (transcription)生物体以生物体以DNA为模板合成为模板合成RNA的过程的过程。转转录录RNADNA 4 4精选课件精选课件pptpptn体外两条链均可转录体外两条链均可转录n体内仅有一条链转录体内仅有一条链转录n与与mRNA序列相同的那条序列相同的那条DNA链称为编码链链称为编码链(coding strand)、+链或称有意义链链或称有意义链(sense strand)、Crick链链n另一条根据碱基互补原则指导另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的合成的 DNA链称为模板链链称为模板链(template strand)或称或称-链、反义链链、反义链(antisense strand)、Watson链链8.1.1 一般特点一般特点5精选课件ppt8.1.2 真核和原核基因转录的差异真核和原核基因转录的差异原核生物真核生物RNA聚合酶1种3种转录产物编码序列内含子转录场所细胞质细胞核mRNA多顺反子单顺反子6精选课件pptn模板识别模板识别n转录起始转录起始n通过启动子通过启动子n转录的延伸转录的延伸n终止终止8.1.3 主要阶段主要阶段7精选课件pptnRNA聚合酶与启动子聚合酶与启动子DNA双链相互作用双链相互作用并与之相结合的过程并与之相结合的过程n启动子：基因转录起始所必需的一段启动子：基因转录起始所必需的一段DNA序列序列n转录起始前，启动子附近的转录起始前，启动子附近的DNA双链分双链分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板模板DNA的碱基配对的碱基配对 模板识别模板识别8精选课件pptnRNA链上第一个链上第一个核苷酸键的形成核苷酸键的形成 转录起始转录起始9精选课件ppt核心酶核心酶 DNA RNA10精选课件pptn转录起始后直到形成转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启个核苷酸短链是通过启动子阶段动子阶段n此时此时RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的聚合酶一直处于启动子区，新生的RNA链与链与DNA模板链的结合不够牢固，很容模板链的结合不够牢固，很容易从易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始链上掉下来并导致转录重新开始n一旦一旦RNA聚合酶成功地合成聚合酶成功地合成9个以上核苷酸并个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进入延伸阶段离开启动子区，转录就进入延伸阶段n通过启动子的时间代表启动子的强弱，时间越通过启动子的时间代表启动子的强弱，时间越短，该基因转录起始的频率越高短，该基因转录起始的频率越高通过启动子通过启动子11精选课件pptnRNA聚合酶离开启动子沿聚合酶离开启动子沿RNA链移动并使新生链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸链不断伸长的过程就是转录的延伸n当当RNA链延伸到转录终止位点时，链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，不再形成新的磷酸二酯键，RNADNA杂合杂合物分离，转录泡瓦解，物分离，转录泡瓦解，DNA恢复双链状态，而恢复双链状态，而RNA聚合酶和聚合酶和RNA链都被从模板链上释放出来，链都被从模板链上释放出来，这就是转录的终止这就是转录的终止转录的延伸和终止转录的延伸和终止12精选课件ppt参与转录的物质参与转录的物质原料原料:NTP(ATP、UTP、GTP、CTP)模板模板:DNA酶酶:RNA聚合酶聚合酶(RNA polymerase，RNA-pol)其他蛋白质因子其他蛋白质因子1313精选课件精选课件pptppt复制和转录的区别复制和转录的区别 1414精选课件精选课件pptppt8.2 模板和酶模板和酶 Templates and Enzymes15精选课件ppt8.2.1 转录模板 5GCAGTACATGTC 33 c g t g a t g t a c a g 55GCAGUACAUGUC 3NAla Val His Val C编码链编码链模板链模板链mRNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译16精选课件ppt5 5 3 3 3 3 5 5 模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链结构基因结构基因转录方向转录方向转录方向转录方向1717精选课件精选课件pptpptn在在DNA分子双链上某一区段，一股链用分子双链上某一区段，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录作模板指引转录，另一股链不转录 n模板链并非永远在同一条单链上模板链并非永远在同一条单链上不对称转录不对称转录 asymmetric transcription18精选课件ppt8.2.2 RNA聚合酶 RNA polymerase 19精选课件ppt大肠杆菌RNA聚合酶的组成分析亚基基因相对分子量亚基数组分功能rpoA400002核心酶负责核心酶组装启动子识别rpoB1500001核心酶亚基能与模板DNA、新生的RNA链以及核苷酸底物相结合rpoC1600001核心酶和共同形成RNA合成的活性中心？90001核心酶？rpoD32000900001因子负责模板链的选择和转录的起始存在多种因子，用于识别不同的启动子20精选课件ppt核心酶核心酶(core enzyme)全酶全酶(holoenzyme)2121精选课件精选课件pptpptE.coli 中不同的中不同的因子因子22精选课件pptRNA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 2323精选课件精选课件pptpptn识别识别DNA双链上的启动子双链上的启动子n使使DNA变性在启动子处解旋成单链变性在启动子处解旋成单链n通过阅读启动子序列，通过阅读启动子序列，RNA pol确定它确定它自己的转录方向和模板链自己的转录方向和模板链n最后当它达到终止子时，通过识别停止最后当它达到终止子时，通过识别停止转录转录RNA pol 执行多功能执行多功能24精选课件ppt真核生物的真核生物的RNA聚合酶聚合酶 酶酶位置位置转录产物转录产物相对活性相对活性对对-鹅膏蕈鹅膏蕈碱的敏感性碱的敏感性RNA聚合酶聚合酶核仁核仁rRNA50-70%不敏感不敏感RNA聚合酶聚合酶核质核质hnRNA20-40%敏感敏感RNA聚合酶聚合酶核质核质tRNA约约10%存在物种特存在物种特异性异性25精选课件pptn3种聚合酶都由种聚合酶都由2个大亚基、个大亚基、12个以上的小亚基个以上的小亚基组成组成n在在3种聚合酶之间，最大种聚合酶之间，最大2个亚基、至少个亚基、至少5个小个小亚基的基因编码区具有同源性；亚基的基因编码区具有同源性；4-7种小亚基为种小亚基为各种各种RNA聚合酶特有聚合酶特有n都具有原核都具有原核RNA 聚合酶核心聚合酶核心2同源的亚基同源的亚基n最大亚基与最大亚基与相似，次最大亚基与相似，次最大亚基与相似相似真核生物真核生物RNA聚合酶的共同特征聚合酶的共同特征26精选课件ppt真核生物真核生物RNA 聚合酶聚合酶II（RNA Pol II）与模板结合；与转录起始、延伸有关与模板结合；与转录起始、延伸有关与与DNA、底物和新生的底物和新生的RNA结合结合负责酶的装配负责酶的装配250KDa130KDa40KDa40KDa 由由814个亚基组成，分子质量为个亚基组成，分子质量为500KDa27精选课件ppt B220 B220240Kda240Kda与模板结合，与链的起始，延伸有关，相与模板结合，与链的起始，延伸有关，相 当于原核当于原核 RNA Pol RNA Pol的的亚基亚基C C端含有羧基末端功能区端含有羧基末端功能区 大亚基大亚基 B140 B140150Kda150Kda与与DNADNA、底物和新生的、底物和新生的RNARNA结合，相当于原核结合，相当于原核RNA Pol RNA Pol B44.5 B44.5酶的连接，相当于原核酶的连接，相当于原核RNARNA的的亚基亚基RNA Pol RNA Pol ABC 27KDa ABC 27KDa 磷酸化蛋白，磷酸化蛋白，1 1类类三种三种RNA PolRNA Pol共有，如共有，如 ABC 25.5KDa ABC 25.5KDa 与与DNADNA结合有关结合有关 ABC 23KDa ABC 23KDa B 12.6 B 12.6 小亚基小亚基 2 2类类Pol Pol 特有特有 B 23 B 23 B 14.5 B 14.5 B 10 B 10 3 3类类在某些条件下可除去的亚基在某些条件下可除去的亚基 B 23 B 23参与酶的基本结构参与酶的基本结构 B 16.5 B 16.5细胞器的细胞器的RNA PolRNA Pol和噬菌体的和噬菌体的RNARNA相似，因有单一固定的功能，分子量较小相似，因有单一固定的功能，分子量较小真核生物聚合酶的成分及功能真核生物聚合酶的成分及功能2828精选课件精选课件pptppt（二）（二）RNA聚合酶聚合酶 羧基末端结构域（羧基末端结构域（CTD）：）：1、位置：、位置：RNA聚合酶聚合酶最大亚基羧基末端最大亚基羧基末端 2、结构特点：、结构特点：（1）具有）具有7个氨基酸个氨基酸（Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser）的重复序列（酵母：重复的重复序列（酵母：重复26次；哺乳类：次；哺乳类：52次）次）（2）多个磷酸化位点：）多个磷酸化位点：Ser、Thr 29精选课件ppt作用作用 CTD磷酸化对调控基因转录有重要作用：磷酸化对调控基因转录有重要作用：（1）CTD去磷酸化，去磷酸化，RNA聚合酶聚合酶II易与易与DNA 结合，这种构象适于转录的起始；结合，这种构象适于转录的起始；（2）CTD磷酸化可使磷酸化可使RNA聚合酶聚合酶II与与DNA的的 结合变得松弛，形成适于延伸的构象结合变得松弛，形成适于延伸的构象 30精选课件pptn原核生物一个转录区段可视为一个转录单位，原核生物一个转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子称为操纵子(operon)，包括若干个结构基因，包括若干个结构基因及其上游及其上游(upstream)的调控序列的调控序列模板上酶的辨认、结合模板上酶的辨认、结合5 3 3 5 结构基因结构基因调控序列调控序列RNA-pol位于基因上游，与位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转聚合酶识别、结合并起始转录有关的录有关的DNA顺序称为启动子（顺序称为启动子（promoter)31精选课件ppt开始转录开始转录T T G A C AA A C T G T-35 区区(Pribnow box)T A T A A T Pu A T A T T A Py-10 区区1-30-5010-10-40-205 3 3 5 原核生物启动子保守序列原核生物启动子保守序列RNA-pol辨认位点辨认位点(recognition site)5 5 RNA聚合酶保护区聚合酶保护区结构基因结构基因3 3 3232精选课件精选课件pptppt典型启动子的结构 -35 -10 转录起点TTGACA 16-19bp TATAAT 5-9bp3333精选课件精选课件pptppt原核生物中转录起始区的共同序列原核生物中转录起始区的共同序列3434精选课件精选课件pptppt TATA盒盒 CAAT盒盒 GC盒盒 增强子增强子 顺式作用元件顺式作用元件 结构基因结构基因-GCGC-CAAT-TATA转录起始转录起始真核生物启动子保守序列真核生物启动子保守序列3535精选课件精选课件pptppt类启动子和调控区 TATA TATA TATA TATA框框框框 核心元件核心元件核心元件核心元件 启始子（启始子（启始子（启始子（initiatorinitiatorinitiatorinitiator，InrInrInrInr）:一般由一般由一般由一般由P P P PY2Y2Y2Y2CAPCAPCAPCAPY5Y5Y5Y5构成，构成，构成，构成，位于位于位于位于-3-3-3-3+5+5+5+5，可能提供，可能提供，可能提供，可能提供RNA pol RNA pol RNA pol RNA pol 识别。识别。识别。识别。CAAT box CAAT box CAAT box CAAT box、类启动子类启动子类启动子类启动子 上游元件组成上游元件组成上游元件组成上游元件组成 GC box GC box GC box GC box Oct Oct Oct Oct 增强子（增强子（增强子（增强子（enhomcerenhomcerenhomcerenhomcer）远端调控区远端调控区远端调控区远端调控区 减弱子（减弱子（减弱子（减弱子（dehancerdehancerdehancerdehancer）静息子（静息子（静息子（静息子（sisencersisencersisencersisencer）上游激活序列（上游激活序列（上游激活序列（上游激活序列（upstream activatingupstream activatingupstream activatingupstream activating seguences UASs seguences UASs seguences UASs seguences UASs）3636精选课件精选课件pptppt8.3 8.3 转录过程转录过程The Process of Transcription3737精选课件精选课件pptppt（一）转录起始（一）转录起始转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：1.RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。起始区域。2.DNA双链解开，使其中的一条链作为转录双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。的模板。一、原核生物的转录过程一、原核生物的转录过程3838精选课件精选课件pptppt2.DNA双链解开双链解开1.RNA聚合酶全酶聚合酶全酶(2)与模板结合与模板结合 3.在在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物成转录起始复合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH 3 转录起始复合物转录起始复合物:5-pppG-OH +NTP 5-pppGpN-OH 3 +ppi转录起始过程转录起始过程3939精选课件精选课件pptppt4040精选课件精选课件pptppt转录复合物形成后，可以进入两种途径：转录复合物形成后，可以进入两种途径：流产式起始：合成并释放流产式起始：合成并释放2 29 9个核苷酸的个核苷酸的RNARNA短链短链释放释放亚基，通过启动子区，生成转录延亚基，通过启动子区，生成转录延伸复合物（核心酶、伸复合物（核心酶、DNADNA和新生的和新生的RNARNA）4141精选课件精选课件pptppt（二）转录延长（二）转录延长1.亚基脱落，亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构，聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；模板前移；2.在在核心酶核心酶作用下，作用下，NTP不断聚合，不断聚合，RNA链链不断延长。不断延长。(NMP)n +NTP (NMP)n+1 +PPi4242精选课件精选课件pptppt转录泡转录泡(transcription bubble)：RNA-pol（核心酶）（核心酶）DNA RNA4343精选课件精选课件pptppt4444精选课件精选课件pptppt4545精选课件精选课件pptppt4646精选课件精选课件pptppt5 3 DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体核糖体RNARNA聚合酶聚合酶4747精选课件精选课件pptppt（三）转录终止（三）转录终止指指RNA聚聚合合酶酶在在DNA模模板板上上停停顿顿下下来来不不再再前前进进，转录产物转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。链从转录复合物上脱落下来。在在原原核核细细胞胞中中有有两两种种不不同同的的终终止止子子，一一种种是是强强终终止止子子，另另一一种种是是弱弱终终止止子子。强强终终止止子子在在体体外外实实验验中中，无无需需其其他他任任何何因因子子的的帮帮助助就就可可以以终终止止核核心心酶酶，这这种种终终止止子子被被称称为为内内部部终终止止子子（intrinsic terminators）。弱弱终终止止子子需需要要在在一一种种蛋蛋白白质质因因子子（rho factor）的的帮帮助助一一才才能能终终止止，所所以以又又称称为为依依赖赖性性终终止止子子（Rho-dependent terminator）。）。4848精选课件精选课件pptpptA T P1.依赖依赖 Rho因子的转录终止因子的转录终止4949精选课件精选课件pptppt2.非依赖非依赖 Rho因子的转录终止因子的转录终止DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转录出基序列，转录出RNA后，后，RNA产物形成特殊产物形成特殊的结构来终止转录。的结构来终止转录。5050精选课件精选课件pptppt5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3 5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3 RNA 5 TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT.3 DNA UUUU.UUUU.5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU.3茎环茎环(stem-loop)/发夹发夹(hairpin)结构结构5151精选课件精选课件pptppt茎环结构使转录终止的机理茎环结构使转录终止的机理 使使RNA聚合酶变构，转录停顿；聚合酶变构，转录停顿；使转录复合物趋于解离，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。产物释放。5pppG5 3 3 5 RNA-pol5252精选课件精选课件pptppt二、真核生物的转录起始二、真核生物的转录起始（一）转录起始（一）转录起始真真核核生生物物的的转转录录起起始始上上游游区区段段比比原原核核生生物物多多样样化化，转转录录起起始始时时，RNA-pol不不直直接接结结合合模模板，其起始过程比原核生物复杂。板，其起始过程比原核生物复杂。5353精选课件精选课件pptppt真核RNA聚合酶II启动子和增强子通过蛋白质的介导互相结合，形成环，启动转录(引自Griffithset al1999)5454精选课件精选课件pptppt真核生物的转录和原核转录的不同点(1)原核只有一种RNA聚合酶，而真核细 胞有三种聚合酶(2)启动子的结构特点不同，真核有三种 不同的启动子和有关的元件(3)真核的转录有很多蛋白质因子的介入5555精选课件精选课件pptppt(三)RNA pol启动子核心启动子核心启动子（core promoter）或核心元件（core element），位于-45到+20，负责转录的起始。上游控制元件上游控制元件（upstream,control element UCE），从-180延伸到-107，可增加核心元件的转录起始的效率。5656精选课件精选课件pptppt17017016016015015014014013013012012011011060605050404030302020 10 1 10 1 10102020 上游控制区上游控制区 核心启动子核心启动子 UBF1 UBF1UBF1 UBF1结合于结合于G GC C 丰富区丰富区 SL1 SL1 SL1 SL1与与UBF1UBF1协同结合协同结合TFBTFB Pol 1 Pol 1?5757精选课件精选课件pptppt5858精选课件精选课件pptppt 1 1 型内部启动子型内部启动子 2 2 型内部启动子型内部启动子 转录起始点转录起始点 转录起始点转录起始点 boxA boxC boxA boxBboxA boxC boxA boxB TFIIIA TFIII C TFIII CTFIIIA TFIII C TFIII C TFIII B TBP TFIII B TBP A BA BA BA B TFIII C TFIII B TFIII C TFIII B Plo III Pol III Plo III Pol III 5959精选课件精选课件pptpptRNA pol RNA pol RNA pol RNA pol 启动子的转录因子的结构和功能启动子的转录因子的结构和功能启动子的转录因子的结构和功能启动子的转录因子的结构和功能因子因子因子因子 结构结构结构结构 功能功能功能功能TFA 38Kda,TFA 38Kda,TFA 38Kda,TFA 38Kda,有有有有9 9 9 9个锌指个锌指个锌指个锌指 结合于结合于结合于结合于1 1 1 1型内部启动子型内部启动子型内部启动子型内部启动子(5sRNA(5sRNA(5sRNA(5sRNA基因基因基因基因)的的的的C C C C框，框，框，框，使使使使CCCC结合在结合在结合在结合在C C C C框下游，辅助框下游，辅助框下游，辅助框下游，辅助 B B B B定位结合定位结合定位结合定位结合TFB TFB TFB TFB 含含含含TBPTBPTBPTBP和另外二种蛋白和另外二种蛋白和另外二种蛋白和另外二种蛋白定位因子，使定位因子，使定位因子，使定位因子，使PolPolPolPol结合在起始位点上结合在起始位点上结合在起始位点上结合在起始位点上TFC TFC TFC TFC 含含含含AAAA和和和和B,B,B,B,有有有有5 5 5 5个亚基个亚基个亚基个亚基 B B B B结合结合结合结合型内部启动子型内部启动子型内部启动子型内部启动子(tRNA(tRNA(tRNA(tRNA基因基因基因基因)的的的的B B B B框，框，框，框，起增强子的作用。起增强子的作用。起增强子的作用。起增强子的作用。A A A A结合结合结合结合A A A A框，起启动子框，起启动子框，起启动子框，起启动子 的作用；辅助的作用；辅助的作用；辅助的作用；辅助 B B B B定位结合定位结合定位结合定位结合TBPTBPTBPTBP是是是是B,D,SL1B,D,SL1B,D,SL1B,D,SL1的亚基的亚基的亚基的亚基和特异和特异和特异和特异DNADNADNADNA序列及序列及序列及序列及RNA PolRNA PolRNA PolRNA Pol结合，使结合，使结合，使结合，使PolPolPolPol结合结合结合结合 在正确的位点上在正确的位点上在正确的位点上在正确的位点上TFDTFDTFDTFD含含含含TBPTBPTBPTBP亚基亚基亚基亚基 结合结合结合结合TATATATATATATATA框，确定选择框，确定选择框，确定选择框，确定选择Pol Pol Pol Pol PBPPBPPBPPBP次近端结合蛋白次近端结合蛋白次近端结合蛋白次近端结合蛋白 可能和可能和可能和可能和DDDD一道辅助一道辅助一道辅助一道辅助 B B B B定位结合的另一途定位结合的另一途定位结合的另一途定位结合的另一途 径径径径6060精选课件精选课件pptppt TBP Pol III TBP Pol III 启启启启 动动动动 子子子子 TFIIIB TFIIICTFIIIB TFIIIC TBP RNA Pol III TBP RNA Pol III Pol I Pol I 启启启启 动动动动 子子子子 SL1 RNA Pol I SL1 RNA Pol I TBP UBF1 Pol II TBP UBF1 Pol II 启启启启 动动动动 子子子子 TFIID TATA TFIID TATA 转录起始点转录起始点转录起始点转录起始点 RNA Pol II RNA Pol II 6161精选课件精选课件pptppt转录起始点转录起始点TATA盒盒CAAT盒盒GC盒盒 增强子增强子顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)1.转录起始前的上游区段转录起始前的上游区段 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6262精选课件精选课件pptppt6363精选课件精选课件pptppt2.转录因子转录因子 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DNA的蛋白质，现已发现数百种，统称为的蛋白质，现已发现数百种，统称为反反式作用因子式作用因子(trans-acting 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RNA聚合酶的，则称为聚合酶的，则称为转录因子转录因子(transcriptional factors,TF)。6464精选课件精选课件pptppt参与参与RNA-pol转录的转录的TF 6565精选课件精选课件pptppt人类人类人类人类型启动子的转录因子型启动子的转录因子型启动子的转录因子型启动子的转录因子因子因子因子因子 分子量分子量分子量分子量 功能功能功能功能RNAPol 10KRNAPol 10KRNAPol 10KRNAPol 10K 依赖模板合成依赖模板合成依赖模板合成依赖模板合成RNARNARNARNATFATFATFATFA12,19,35K 12,19,35K 12,19,35K 12,19,35K 稳定稳定稳定稳定TFDTFDTFDTFD和和和和DNADNADNADNA的结合，激活的结合，激活的结合，激活的结合，激活TBPTBPTBPTBP亚基亚基亚基亚基TFBTFBTFBTFB33K33K33K33K 结合模板链（结合模板链（结合模板链（结合模板链（-10-10-10-10+10+10+10+10），起始），起始），起始），起始PolPolPolPol结合，和结合，和结合，和结合，和TFE/FTFE/FTFE/FTFE/F 相互作用相互作用相互作用相互作用TFDTFDTFDTFD(TBP,30K)TBP(TBP,30K)TBP(TBP,30K)TBP(TBP,30K)TBP亚基识别亚基识别亚基识别亚基识别TATATATATATATATA，将聚合酶组入复合体中，将聚合酶组入复合体中，将聚合酶组入复合体中，将聚合酶组入复合体中，TAFsTAFsTAFsTAFs识别识别识别识别 特殊启动子特殊启动子特殊启动子特殊启动子TFETFETFETFE34K()34K()34K()34K()结合在结合在结合在结合在PolPolPolPol的前部，使复合体的保护区延伸到下游的前部，使复合体的保护区延伸到下游的前部，使复合体的保护区延伸到下游的前部，使复合体的保护区延伸到下游 57K()57K()57K()57K()TFFTFFTFFTFF38,74K38,74K38,74K38,74K 大亚基具解旋酶活性（大亚基具解旋酶活性（大亚基具解旋酶活性（大亚基具解旋酶活性（RAP74RAP74RAP74RAP74）,小亚基和小亚基和小亚基和小亚基和PolPolPolPol结合，结合，结合，结合，介导其加入复合体介导其加入复合体介导其加入复合体介导其加入复合体TFHTFHTFHTFH 具激酶活性，可以磷酸化具激酶活性，可以磷酸化具激酶活性，可以磷酸化具激酶活性，可以磷酸化PolCPolCPolCPolC端的端的端的端的CTDCTDCTDCTD，使，使，使，使PolPolPolPol逸出，延伸逸出，延伸逸出，延伸逸出，延伸TFITFITFITFI120K120K120K120K 识别识别识别识别InrInrInrInr，起始，起始，起始，起始TFF/DTFF/DTFF/DTFF/D结合结合结合结合TFJTFJTFJTFJ 在在在在TFFTFFTFFTFF后加入复合体，不改变后加入复合体，不改变后加入复合体，不改变后加入复合体，不改变DNADNADNADNA的结合方式的结合方式的结合方式的结合方式TFSTFSTFSTFS RNA RNA RNA RNA合成延伸合成延伸合成延伸合成延伸6666精选课件精选课件pptppt顺式作用元件 在分子遗传学领域，相对同一染色体或DNA分子而言为“顺式”（cis）；对不同染色体或DNA分子而言为“反式”（trans）顺式作用元件是同一DNA分子中具有转录调节功能的特异DNA序列存在于基因旁侧序列它们的作用是参与基因表达的调控，本身不编码任何蛋白质,仅仅提供一个作用位点,要与反式作用因子相互作用而起作用 6767精选课件精选课件pptppt6868精选课件精选课件pptppt3.转录起始前复合物转录起始前复合物(pre-initiation complex,PIC)真核生物真核生物RNA-pol不与不与DNA分子直接结分子直接结合，而需依靠众多的转录因子。合，而需依靠众多的转录因子。6969精选课件精选课件pptpptPOL-TFFAB由由RNA-Pol 催化转录的催化转录的PIC POL-TFFHETBPTAFTFD-A-B-DNA复合物复合物TATAABTBPTAFTATAHECTD-PPIC组装完成，组装完成，TFH使使CTD磷酸化磷酸化7070精选课件精选课件pptppt4.模板理论模板理论(piecing theory)一个真核生物基因的转录需要一个真核生物基因的转录需要3至至5个转个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有活录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性、有专一性的复合物，再与性、有专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因。配而有针对性地结合、转录相应的基因。7171精选课件精选课件pptppt（二）转录延长（二）转录延长真核生物转录延长过程与原核生物大致相真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象。现象。RNA-pol前移处处都遇上核小体。前移处处都遇上核小体。转录延长过程中可以观察到核小体移位和转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象。解聚现象。7272精选课件精选课件pptpptRNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小体核小体转转录录延延长长中中的的核核小小体体移移位位转录方向转录方向7373精选课件精选课件pptppt5-AAUAAA-5 -AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA（三）转录终止（三）转录终止 和转录后修饰密切相关。和转录后修饰密切相关。7474精选课件精选课件pptppt8.4 8.4 转录的调节控制转录的调节控制7575精选课件精选课件pptppt原核生物转录的调节控制原核生物转录的调节控制转录的调节控制是基因表达调节控制中的一个重转录的调节控制是基因表达调节控制中的一个重转录的调节控制是基因表达调节控制中的一个重转录的调节控制是基因表达调节控制中的一个重要环节要环节要环节要环节促进基因转录叫正调节促进基因转录叫正调节促进基因转录叫正调节促进基因转录叫正调节抑制基因转录叫负调节抑制基因转录叫负调节抑制基因转录叫负调节抑制基因转录叫负调节 19611961年年年年F.F.雅各布和雅各布和雅各布和雅各布和J.J.莫诺提出的操纵子学说，得到莫诺提出的操纵子学说，得到莫诺提出的操纵子学说，得到莫诺提出的操纵子学说，得到许多人的验证和充实许多人的验证和充实许多人的验证和充实许多人的验证和充实操纵子通常的调控方式为：操纵子通常的调控方式为：操纵子通常的调控方式为：操纵子通常的调控方式为：诱导和阻遏作用；诱导和阻遏作用；诱导和阻遏作用；诱导和阻遏作用；环腺苷酸环腺苷酸环腺苷酸环腺苷酸(cAMP)(cAMP)和降解物和降解物和降解物和降解物活化蛋白活化蛋白活化蛋白活化蛋白(CAP)(CAP)的调节作用；的调节作用；的调节作用；的调节作用；弱化作用弱化作用弱化作用弱化作用 7676精选课件精选课件pptppt真核细胞基因转录的调节控制真核细胞基因转录的调节控制目前知道得很少。同种高等生物每个个体的各个体细目前知道得很少。同种高等生物每个个体的各个体细目前知道得很少。同种高等生物每个个体的各个体细目前知道得很少。同种高等生物每个个体的各个体细胞都有全套相同的基因，只是由于在发育过程中基因胞都有全套相同的基因，只是由于在发育过程中基因胞都有全套相同的基因，只是由于在发育过程中基因胞都有全套相同的基因，只是由于在发育过程中基因表达的调节控制（包括转录的调节控制）不同，因而表达的调节控制（包括转录的调节控制）不同，因而表达的调节控制（包括转录的调节控制）不同，因而表达的调节控制（包括转录的调节控制）不同，因而发育成各种不同的组织和器官。发育成各种不同的组织和器官。发育成各种不同的组织和器官。发育成各种不同的组织和器官。目前认为，动物（包括人）都含有癌基因，但有的致目前认为，动物（包括人）都含有癌基因，但有的致目前认为，动物（包括人）都含有癌基因，但有的致目前认为，动物（包括人）都含有癌基因，但有的致癌，有的则不致癌，这也可能是由于转录与翻译的调癌，有的则不致癌，这也可能是由于转录与翻译的调癌，有的则不致癌，这也可能是由于转录与翻译的调癌，有的则不致癌，这也可能是由于转录与翻译的调控不同控不同控不同控不同另外，真核另外，真核另外，真核另外，真核DNADNA中的结构基因只占总量的中的结构基因只占总量的中的结构基因只占总量的中的结构基因只占总量的1010左右，左右，左右，左右，大部分大部分大部分大部分 DNA DNA顺序都可能起调节控制作用顺序都可能起调节控制作用顺序都可能起调节控制作用顺序都可能起调节控制作用真核生物也有诱导酶和诱导蛋白质，如干扰素就是由真核生物也有诱导酶和诱导蛋白质，如干扰素就是由真核生物也有诱导酶和诱导蛋白质，如干扰素就是由真核生物也有诱导酶和诱导蛋白质，如干扰素就是由病毒或双链病毒或双链病毒或双链病毒或双链RNARNA等诱导产生的一种蛋白质等诱导产生的一种蛋白质等诱导产生的一种蛋白质等诱导产生的一种蛋白质7777精选课件精选课件pptppt转录抑制剂转录抑制剂转录能被一些特异性的抑制剂抑制，有些抑制剂是治疗某转录能被一些特异性的抑制剂抑制，有些抑制剂是治疗某转录能被一些特异性的抑制剂抑制，有些抑制剂是治疗某转录能被一些特异性的抑制剂抑制，有些抑制剂是治疗某些疾病的药物，有的则是研究转录机理的重要试剂些疾病的药物，有的则是研究转录机理的重要试剂些疾病的药物，有的则是研究转录机理的重要试剂些疾病的药物，有的则是研究转录机理的重要试剂按照作用机理的不同，转录抑制剂分为两大类按照作用机理的不同，转录抑制剂分为两大类按照作用机理的不同，转录抑制剂分为