原核生物的转录及调控

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时间:2019-06-12

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1、原核生物的转录 及其调控RNAtranscriptionandregulationinprokaryotes转录:在DNA指导的RNA聚合酶催化下,以DNA链的一条链为模板,按照碱基配对原则合成RNA链的过程。不对称转录:在DNA双链分子中,转录通常只在DNA的一条链上进行,另一条链则不能转录,但可能对转录起调节作用,这种转录方式称不对称转录。转录单位:就是从启动子到终止子的一段DNA序列。第一节转录概述一、基因的编码链和有意义链模板链:用于转录RNA的链称为模板链,或负(-)链,又称无义链。编码链:与模板链互补的DNA链称为编码链,或正(+)链,又称有义链。二、转录的

2、基本要点底物:NTP;模板:反义链;方向:5’→3’;酶:RNApol;产物:RNA单链转录和复制:都是遗传信息的传递三、转录起始位点转录起点位点核苷酸为+1。上游序列upstream:转录起点的前面的序列,用负数码(-)表示,起点前一个核苷酸为-1。下游序列downstream:转录起点的后面的序列,用正数码(+)表示。没有编号为○的碱基。第二节原核生物转录的相关酶类一、E.coliRNA聚合酶E.coli只有一种聚合酶;E.coliRNApol全酶由5种亚基组成,即α2ββ’ωσ,480kD;α2ββ’ω构成核心酶,核心酶与σ因子构成全酶。E.coliRNA聚合酶的

3、基本性质RNApolymeraseinprok.σβααβ’CoreEnzymeHoloEnzymeforelongationforinitiation依靠静电作用力依靠空间结构非专一性与非特异DNA结合专一性与特异DNA结合半衰期;60’半衰期;数小时cover60bpσβααβ’RichardBurgessandAndrewTravers(1969)150kD160kD70kD40kDCartoonillustratingseparationofthesubunitsofE.coliRNApolymerasebySDS-PAGE1、核心酶:催化磷酸二酯键的形成α亚基

4、:2个,功能多样(核心酶的组建因子、促进双链的解开和重新聚合、启动子识别、促进RNApol与DNA模板链上游转录因子结合)β亚基:1个,结合核苷酸底物,催化磷酸二酯键的形成;β’亚基:碱性强,与模板链结合;二、RNA聚合酶各亚基的功能2、σ因子:Reusable;修饰RNApol的构型;识别启动子,但无催化活性。不同原核生物具有基本相同的核心酶,但σ亚基有所差别,决定了原核生物基因的选择性表达。3、原核生物RNA聚合酶抑制剂:利福平(Rifampin):与细菌RNApolβ亚基结合,阻碍转录的起始作用;利链菌素(streptolydigin):与细菌RNApolβ亚基结

5、合,抑制转录的延伸。肝素:与细菌RNApolβ’亚基结合,阻碍其与模板DNA的结合。第三节原核生物转录的过程RNA的转录包括promotion,elongation,termination三过程;从promoter到terminator称为transcriptionalunit;原核生物中的转录单位多为polycistron;转录起始点记为+1,其上游记为负值,下游记为正值。+1-10+10upstreamstartpointdownstream一、转录的起始关键:全酶能以很高的亲和性结合在启动子promoter;启动子:RNA聚合酶识别、结合并起始转录的一段DNA序列

6、。promoter由两个重要部分组成(一)原核启动子的结构●-70~-40:upelement(上游元件)CAP-cAMPbindingsite●-35~-10:corepromoter(核心启动子)RNApol.bindingsite基因表达调控的正控制位点CAP:CatabolitegeneActivatorProteincAMPAcceptorProtein(cAMP受体蛋白)(分解代谢基因激活蛋白)1、核心启动子:SextamaBox:(Rsite)TTGAC(SextamaBox)-35site。RNApol.looselybindingsitePribnow

7、Box:TATAAT(pribnowBox)-10site。RNApol.firmlybindingsite(Bsite)Initiationsite:+1site。RNAtranscriptionalstartpoint(Isite)A/G-35(R)-10(B)+1(I)RNAlSextamaBox与PribnowBox间距17bp,有利于RNApol启动l-35Boxor-10Boxmut.间距趋近于17bp,upmutation间距远离于17bp,downmutation17bp的间距比17bp的序列对转录更为重要-35Boxan

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