转录与基因表达调控

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1、第十五章转录与基因表达调控Transcription，regulationofgeneexpression中心法则（centraldogma)转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA反转录复制和转录的相同点:1.都是酶促的核苷酸聚合过程;2.都以DNA为模板;3.都需要依赖DNA的聚合酶;4.聚合过程中都是核苷酸之间形成磷酸二酯键;5.都是从5,到3,方向延伸聚核苷酸链;6.都遵循碱基配对原则复制和转录的区别A-U，T-A，G-CA-T，G-C配对mRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）产物

2、RNA聚合酶（RNA-pol）DNA聚合酶酶NTPdNTP模板链转录（不对称转录）两股链均复制模板转录复制A-U，T-A，G-CA-T，G-CmRNA，tRNA，rRNA子代双链DNA（半保留复制）RNA聚合酶（RNA-pol）DNA聚合酶NTPdNTP原料模板链转录（不对称转录）两股链均复制引物需要不需要转录Transcription第一节参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子一、转录模板DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(struc

3、turalgene)。不对称转录:DNA双链中仅一股链可作为模板而转录，另一条链不转录；模板链并非永远在同一单链上。5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链。5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码

4、链模板链mRNA蛋白质转录翻译二、RNA聚合酶这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）。（一）原核生物的RNA聚合酶核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)（二）真核生物的RNA聚合酶种类ⅠⅡⅢ对鹅膏蕈碱的反应45S-rRNAhnRNA5S-rRNAtRNAsnRNA耐受极敏感中度敏感转录产物部位核仁核质核质RNA聚合酶Ⅱ的分子结构转录过程TheProcessofTranscription一、原核生物的转录过程（一）转录起始（二）转录延长（三）转录终止（一）转录起始转录起始需解决两个问题：RNA聚

5、合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA调控序列被称为启动子（promoter）。启动子序列通常由一些带共性的保守序列构成。开始转录(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10区1-30-5010-10-40-205335原核生物启动子的保守序列TTGACAAACTGT-35区RNA-pol辨认位点(recognitionsite)55RNA聚合酶结合区结构基因33被RNA聚合酶辨认的区段就是位于转录起始点-35

6、区的TTGACA序列。RNA聚合酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒），并启动转录。GpN结构基因RNApol识别结合生成起始复合物转录延长转录终止转录空泡也称转录复合物，是RNA聚合酶的核心酶，DNA模板和转录产物RNA结合在一起的复合物。启动子终止区pppGpppG（二）转录延长1.亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板迅速前移；2.在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。50bp/s目录53DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体RNARNA聚合酶1.依赖Rho(ρ

7、)因子的转录终止2.非依赖Rho因子的转录终止（三）转录终止指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。分类（一）原核生物的转录终止ρ因子(Pr)1.识别结合富含C的RNA链功能:2.ATPase活性3.解螺旋酶(helicase)活性ρ因子+ATP5′3′Polymerase富含C25/501.依赖Rho因子的转录终止RNApol5′3′RNApol失活ρ因子解螺旋酶活性使DNA/RNA杂化双链拆离，利于产物从转录复合物种释放。RNA转录后，形成特殊的结构，以终止转录。2.不依赖ρ因子的转录终止特点：1.RNA

8、单链内部接近终止区域有富含G-C配对区，形成稳定的二级结构。2.在发夹结构的下游