原核生物和真核生物转录起始调控的差异.ppt

原核生物与真核生物转录起始调控的差异,Powered by www.RedO,素材天下 ,王民托 2010.12.13,DNA的转录,RNA合成的酶学,真核生物和原核生物结合模板的特性,Please insert Title Please insert sub-title,1,2,3,素材天下 ,4,小结,RNA的合成（转录）,DNA转录是基因表达的第一步，也是最关键的一 步。 生物体基因表达调控的第一步也是决定是否要 该基因转录。,模板：模板链转录（不对称转录） 原料：NTP 酶：DNA依赖的RNA聚合酶 产物：mRNA、rRNA、tRNA 配对：A-U T-A G-C,合成主要包括以下几步： 1 RNA聚合酶结合于DNA上的特定位点。 2 RRNANA链的延长; 3 链的终止与释放; 1 RNA聚合酶结合于DNA上的特定位点; 2链的延长; 3 链的终止与释放;,RNA合成的酶学,RNA聚合酶仅仅是复杂的转录机构的核心部分。 除了RNA聚合酶之外,还需要其他一些辅助的蛋 白质因子 如在转录终止时发生作用的释放因子(因子)和抗终止因子等。参与起始作用的因子习惯上算是RNA聚合酶的成分,其实也是一种辅助因子。不同的基因种类可能有不同的辅助因子 例如E.coli的一种热震惊蛋白就是一种特殊的亚基,负责热震惊基因启动子的识别。,原核生物的RNA聚合酶,RNA聚合酶由多个亚基组成,核心酶,全酶,RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合:,真核生物的RNA聚合酶,真核生物的RNA聚合酶,所有真核生物的RNA聚合酶都有2个不同的大亚基和几十个小亚基 RNA聚合酶由十二个亚基组成，其最大 的亚基称为RBP1 RNA聚合酶最大亚基的羧基末端由一段为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser的重复序列片段，称为羧基末端结构域。它对于维持细胞的活性是必须的。,RNA-Pol COMAPRISION,原核生物 只有一种RNA聚合酶,真核生物 有三种RNA 聚合酶 RNA聚合酶(RNA pol) RNA聚合酶(RNA pol) RNA聚合酶(RNA pol),原核生物转录起始,1.启动子结合（闭合启动子复合物的形成） 闭合启动子复合物：RNA聚合酶与DNA组成的复合物，一般在DNA的-35序列处，不能起始RNA合成。 2.DNA解旋（开放启动子复合物的形成) 开放启动子复合物：启动子与RNA聚合酶在-10序列处形成的复合物，在这里有更多的碱基被打开并能进行RNA的起始合成。 3.RNA链起始 起始位点为第一个嘌呤残基，其中G比A更常见。当加入第一个碱基后，形成了起始三元复合物（全酶-DNA-第一个核苷酸）；加入第二个碱基后，形成第一个磷酸二酯键，直至加入九个碱基。,转录水平调控的主要部位,操纵子,原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。 操纵子通常由 2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。,启动子,增强转录频率 识别区 解旋区 转录起始位点,启动序列,终止子,终止序列的特点： 1）发夹结构(减速) 2）4个或更多的U残基 （脱离）,Figure 8.6,起始成功后，聚合酶释放出因子，形成核心酶-DNA-新生RNA链三元（三聚）复合物。随着转录泡的移动，不断地解螺旋和再螺旋（解螺旋区域的大小稳定地保持在17bp），RNA链不断的延长。,真核生物的转录,真核生物的转录过程比原核复杂。二者的转录起始过程有较大区别，转录终止也不相同。,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) 。,一个典型的真核生物基因上游序列:,3,调控序列,TATA盒,Inr,T A,-30,+1,TATAAA,PYPYAN PYPY,不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始点上游可以有不同的DNA序列，但这些序列都可统称为顺式作用元件(cis-acting element)。,顺式作用元件(cis-acting element),转录起始点,TATA盒,CAAT盒,GC盒,AATAAA,切离加尾,转录终止点,修饰点,外显子,翻译起始点,内含子,OCT-1,OCT-1：ATTTGCAT八聚体,反式作用元件(trans-acting element),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-acting factors)。 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(transcriptional factors, TF)。对应于RN