原核生物转录.ppt

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1、原核生物的转录2011级方剂学专业转录是细胞生物合成的重要环节，在RNA聚合酶催化下，以ATP、GTP、CTP、UTP为基本原料以DNA为模板依碱基配对原则(G/C,C/G,T/A,A/T）合成RNA的过程。合成方向：5’－3’。模板链称为反义链。非模板链因为和模板链序列反向互补，与子代RNA序列几乎完全相同（除了U代替了T），非模板链又叫编码链。不同基因的模板链与非模板链并非固定在DNA双螺旋分子的某一条链上。模板链编码链编码链模板链RNA的转录过程起始延长终止原核生物中迄今只发现了一种DNA聚合酶，负责所有RNA的合成（包括tRNA，mRNA，rRNA等）。目前结构和机制比较清楚

2、的是大肠杆菌的RNA聚合酶。大肠杆菌RNA聚合酶的组成σ识别启动子，启动转录α2ββ’ω负责RNA链的延伸β’，β酶的催化活性中心α参与转录速度的调控ω功能尚不清楚启动子：含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列。原核生物的启动子序列存在着较大差异，但存在着三个共有序列:转录起始识别部位：位于－35区,共有序列是（TTGACA）的6~10bp序列。Pribnow盒:位于－10区，是几乎所有启动子都含有的一个6~8bp的序列，一般为TATAAT。RNA的合成起点：+1区，富含AGGTCCACC序列。转录起始启动子结构普利布诺盒转录起始识别部位终止子合成起始点-35区-10区+

3、1区转录起始RNA聚合酶全酶先与模板以较低的亲和力结合，可以沿着DNA双链滑动，σ亚基识别到启动子序列后，RNA聚合酶紧密结合在DNA模板上，形成转录起始复合物。（此时DNA双链仍处于双联状态，故该复合物被称为闭合转录复合物。）启动子中的普利布诺盒中富含AT碱基，因而碱基容易断裂，RNA聚合酶启动子部位的DNA双联间，发生约17bp的局部裂解，形成开放转录复合物，暴露出DNA模板链。在转录起始部位形成新的RNA第一磷酸二键基，RNA链的第一个核苷酸均为嘌呤A或G。（因为RNA的合成起点，富含AGGTCCACC序列。）在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物5-pp

4、pG-OH+NTP5-pppGpN-OH3+ppi第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后，则启动阶段结束，进入延伸阶段转录起始转录延伸亚基从全酶中脱落，核心酶变构，与模板结合相对松弛，有利于沿着DNA模板快速前移，继续RNA的合成，RNA链不断延长；2.在这一阶段，DNA分子链不断被打开，完成RNA分子转录后又恢复双链结构，使得DNA分子在电镜下呈现泡状结构，称为转录泡。转录延伸转录泡转录方向转录终止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。在原核中，发现终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列之中。这种提

5、供终止信号的结构就称为终止子。终止子可分为两类:1、不依赖于蛋白质辅因子就能实现终止作用。2、依赖蛋白辅因子才能实现终止作用。这种蛋白质辅因子称为释放因子，通常又称ρ因子。两类终止子有共同的序列特征：在转录终止点前有一段回文序列，回文序列的两个重复部分(每个7～20bp)由几个不重复的核苷节段隔开。两类终止子的不同点：不依赖ρ因子的终止子的回文序列中富含GC碱基对，在回文序列的下游方向又常有6～8个AT碱基对(在模板链上为A、在mRNA上为U)；而依赖ρ因子终止子中回文序列的GC对含量较少。在回文序列下游方向的序列没有固定特征，其AT对含量比前一种终止子低。转录终止不依赖ρ的转录终止

6、不依赖P因子的序列中富含GC碱基对，由此形成的RNA转录子链能够通过形成氢键结构形成茎-环发卡结构，在此部分的DNA和RNA杂化链很不稳定，使RNA从模板上脱落，从而终止转录。茎-环发卡结构依赖ρ的转录终止不形成强的发夹结构，必须一种辅助因子即ρ蛋白来帮助转录终止。六聚体蛋白，依赖单链RNA水解ATP释放的能量来识别RNA子链上的72bp序列（特异结构）来终止转录。依赖ρ的转录终止Rhofactor(ρ)-dependentterminationthanks!