《李舒生化》PPT课件

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1、原核生物与真核生物转录起始调控的差异09级临床一班李舒200910101114注意：在生物界，RNA合成有两种方式：DNA指导的RNA合成，也叫转录，此为生物体内的主要合成方式另一种是RNA指导的RNA合成，也叫RNA复制。由RNA依赖的RNA聚合酶催化，常见于病毒，是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。原核生物的转录起始需要RNA聚合酶全酶全酶中的亚基识别－35区，并与之松弛结合，形成闭合转录复合体，随后打开DNA双链，形成开放转录复合体。全酶在链上移动至－10区，并跨入转录起始点。在RNA聚合酶作用下

2、，两个可与模板配对的游离的核苷酸被连接起来，形成RNA。第一个核苷酸常为GTP或ATP,其中GTP更常见。继而亚基脱落，核心酶继续工作，进入延长阶段。真核生物的转录起始起始需要启动子、RNA聚合酶和转录因子的参与（1）真核生物的启动子多部位结构：包括TATA盒，CAAT盒，GC盒，增强子等。但并非都同时存在。增强子是能够结合特异基因调节蛋白，促进邻近或远隔特定基因表达的DNA序列。许多RNA聚合酶II识别的启动子具有保守的共有序列：位于转录起始点附近的起始子(intiator，Inr)。（2）转录因子(transcriptionalfactor,

3、TF)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，统称为反式作用因子(trans-actingfactors)。反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(transcriptionalfactors,TF)。对应于RNA－polI,II,III,可将TF分别称为TFI,TFII,TFIII.参与RNA-polⅡ转录的TFⅡRNA聚合酶II与启动子的结合、启动转录需要多种蛋白质因子的协同作用。因子和因子之间互相辨认、结合，以准确地控制基因是否转录、何时转录。Ⅱ型基因中的四类转录因子转录因子具体组分结合序列功能

4、基本组分TBP,TFⅡA,B,E,G,F和HTBP结合TATA盒转录起始定位；转录起始和延长辅激活因子TAFs和中介子在可诱导因子和上游因子与基本转录因子、RNA聚合酶结合中起联结和中介作用上游因子SP1、ATF、CTF等启动子上游元件协助基本转录因子，提高转录效率和专一性可诱导因子如MyoD、HIF-1等增强子等远隔调控序列时间和空间（组织）特异性地调控转录（三）转录起始前复合物真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结合，而需依靠众多的转录因子，形成转录起始前复合物(pre-initiationcomplex,PIC)。原核基因表达调节一、原核

5、基因转录调节特点原核基因转录调节的主要环节在转录起始（一）σ因子决定RNA聚合酶识别特异性（二）操纵子模型的普遍性（三）原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节二、操纵子调控模式在原核基因转录起始的调节中具有普遍性（一）乳糖操纵子(lacoperon)的结构调控区CAP结合位点启动序列操纵序列ZYAOPDNA结构基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙酰基转移酶（二）乳糖操纵子受阻遏蛋白和CAP的双重调节1、阻遏蛋白的负性调节2、CAP的正性调节无葡萄糖，cAMP浓度高时，cAMP与CAP结合，CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性。

6、有葡萄糖，cAMP浓度低时，cAMP与CAP结合受阻，lac操纵子表达下降。3、协调调节当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用。如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌首先利用葡萄糖。葡萄糖对lac操纵子的阻遏作用称分解代谢阻遏(catabolicrepression)。真核基因表达调节（一）真核基因组结构庞大哺乳类动物基因组DNA约3×109碱基对。人编码基因约4万个，编码序列仅占总长的1%。rDNA等重复基因约占5%~10%。（二）

7、真核基因转录产物为单顺反子单顺反子(monocistron)即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。（三）真核基因组含有大量的重复序列单拷贝序列（一次或数次）高度重复序列（106次）中度重复序列（103~104次）多拷贝序列（四）真核基因中存在非编码序列和间隔区，故：具有不连续性真核结构基因两侧存在有不被转录的非编码序列，往往是基因表达的调控区。在编码基因内部尚有内含子（intron）、外显子（exon）之分，因此真核基因是不连续的。二、真核基因表达调控更为复杂（一）真核细胞内含有多种RNA聚合酶真核RNA聚合酶有三种，即RN

8、ApolI、II及III，分别负责三种RNA转录。（二）处于转录激活状态的染色质结构发生明显变化对核酸酶敏感活化基因常有超