基因的转录表达与调控

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1、第三章生物信息学的传递-从DNA到RNA(2)南昌大学生科院彭晓珏原核生物3.5真核生物的转录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。3.5.1真核的RNA聚合酶真核生物中的转录可以分为三类，每类转录分别由不同的RNA聚合酶执行：1.RNA聚合酶I转录rRNA，与细胞的大部分活动有关2.RNA聚合酶II转录mRNA，结构基因，拥有最多的产物3.RNA聚合酶III转录tRNA和其它的sRNA（smallRNA）3.5.

2、1真核的RNA聚合酶表12-2真核生物的三种RNA聚合酶的特点RNAPol位置产物相对活性对α-鹅膏蕈的敏PolⅠ核仁28s,18s,5.8srRNAs50～70%不敏感PolⅡ核质hnRNA,mRNA,某些SnRNA20～40%高度敏感PolⅢ核质tRNA,5SrRNA,某些SnRNAs～10%片段特异，中等敏感表12-3转录的抑制剂抑制剂靶酶抑制作用利福霉素细菌全酶和β亚基结合，抑制起始链霉溶菌素细菌核心酶和β亚基结合，抑制起始放射线素D真核PolⅠ和DNA结合，阻止延伸α-鹅膏蕈真核PolⅡ和RNAPolⅡ结合B220～240Kda—与模板结合，与链的起始，延伸

3、有关，相当于原核RNAPol的β′亚基C端含有羧基末端功能区大亚基B140～150Kda—与DNA、底物和新生的RNA结合，相当于原核RNAPolβB44.5—酶的连接，相当于原核RNA的α亚基RNAPolⅡABC27KDa磷酸化蛋白，1类—三种RNAPol共有，如ABC25.5KDa与DNA结合有关ABC23KDaB12.6小亚基2类—PolⅡ特有B23B14.5B103类—在某些条件下可除去的亚基B23参与酶的基本结构B16.5细胞器的RNAPol—和噬菌体的RNA相似，因有单一固定的功能，分子量较小表12-3真核生物聚合酶的成分及功能3.5.2真核生物的启动子真

4、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。3.5.2.1真核生物的启动子II启动子Ⅱ最为复杂，它和原核的启动子有很多不同：（1）有多种元件：TATA框，GC框，CATT框，OCT等；（2）结构不恒定；（3）它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同；（4）有的有远距离的调控元件存在，如增强子；（5）这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作（6）不直接和RNApol结合；(7)需多种转录因子介

5、入。真核启动子含有不同的组件SV40早期启动子胸苷激酶组蛋白H2B-140-120-100-80-60-40-20+1OctCAATGCTATA(一)Ⅱ类基因的启动子和调控区TATA框核心元件启始子（initiator，Inr）:一般由PY2CAPY5构成，位于-3～+5，可能提供RNApolⅡ识别。CAATbox、Ⅱ类启动子上游元件组成GCboxOct．增强子（enhomcer）远端调控区减弱子（dehancer）静息子（sisencer）上游激活序列（upstreamactivatingseguencesUASs）起始子起始点一般没有同源序列mRNA的第一个碱基倾

6、向A，另一侧翼由Py组成称为起始子（initiator,Inr).（在原核CAT起始序列也有这种情况）。一般由PY2CAPY5构成位于-3～+5提供RNApolⅡ识别。无论TATA是否存在，Inr对启动子的强度和起始位点的选择都是重要的。现已纯化了Inr结合蛋白。核心元件TATA框合又称Hogness框，Goldberg-Hogness框，俚语称为金砖（Goldbrick）其一致序列是：T85A97T93A85A63A83A50常在-25左右，相当于原核的-10序列。其作用是：(1)选择正确的转录起始位点，保证精确起始，故也称为选择子（selector）。(2)影响转

7、录的速率。.上游启动子元件（UPE）表12-4哺乳动物RNAPolⅡ上游转录因子结合的元元件保守序列结合DNA的长度蛋白质因子TATAboxTATAAAA～10bpTBPCAATboxGGCCAATCT～22bpCTF/NF1GCboxGGGCGG～20bpSP1OctamerATTTGCAT～20bpOct-1OctamerATTTGCAT23bpOct-2KBGGGACTTTCC～10bpNFKBATFGTGACGT～20bpATFB.Lewin:《GENES》Ⅵ.1997,Table28.2增强子它是在1981年由Benerji,Rusconi