原核生物与真核生物转录时候的区别学习资料.ppt

临床一班熊健宇 原核生物与真核生物转录起始调控的差异 一 什么是基因转录 遗传信息从基因转移到RNA的过程 RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体 并以基因序列为遗传信息模板 催化合成序列互补的RNA 包括转录起始 延伸 终止等过程 1 对一个基因组 genome 转录只发生在一部分基因 2 RNA的合成方向是 5 3 3 RNA合成的起始不需要引物4 RNA合成遵循严格的碱基互补配对原则5 新合成的RNA5 端具有三磷酸结构 第一个常为嘌呤核苷酸 二 转录的基本特征GeneralFeaturesofTranscription 7 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 6 以NTP为底物 三 与转录有关的DNA结构DNAStructuresRelatedtoTranscription 1 转录单位与转录子 Transcriptionunitandtranscript 2 启动子 Promoter 3 转录终止信号 Terminationsignalsoftranscription 4 转录因子 Transcriptionfactors 5 增强子 Enhancer 转录单位 DNA链上从启动子直到终止点之间的DNA序列称为一个转录单位 操纵子 operon 原核生物一个转录单位 称为操纵子 由若干个结构基因及其上游的调控序列所组成 转录子 由2个或2个以上紧密连锁 并共同转录形成一种mRNA分子的结构基因组成的复合单位 1 转录单位与转录子 定义 DNA分子上可与RNA聚合酶特异结合 而使转录开始的一段DNA序列 本身不被转录 2 启动子 Promoter 3 转录因子 TranscriptionFactors TF 主要参与转录的起始 4 增强子 Enhancer 定义 是指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列 真核基因高效表达的一种远端调控元件 一般跨度为100 200bp 具有特征性的核苷酸序列组成 5 转录终止信号TerminationSignalsofTranscription 原核生物 大肠杆菌 1 依赖 因子的终止子 Rho dependentterminators 2 内在的终止子 intrinsicterminators 即不依赖 因子的终止信号 真核 poly A 加尾信号AATAAA 四 基因转录的过程 一 转录模板 二 DNA指导的RNA聚合酶 三 模板与酶的辨认结合 四 基因转录的过程 5 3 5 3 2 方框内的DNA区段为结构基因 1 箭头示转录产物及转录方向 一 转录模板 5 GCAGTACATGTC 3 3 CGTCATGTACAG 5 5 GCAGUACAUGUC 3 mRNA N Ala Val His Val C 多肽链 转录 翻译 编码链 模板链 二 RNA聚合酶 RNApol 一 原核生物的RNA聚合酶 E Coli 全酶 核心酶 亚基 2 holoenzyme coreenzyme Mw 480KDa五个亚基 二 真核生物的RNA聚合酶 表5 2真核生物RNApol的种类与功能 种类转录产物对鹅膏蕈碱的敏感性 RNApol RNApol RNApol 45S是5 8S 18S和28SrRNA的前体 hnRNA是mRNA的前体 45SrRNA耐受 hnRNA和snRNA极敏感 tRNA和5S rRNA中度敏感 P S1 S2 S3 启动子 O Promoter 调控序列 结构基因 操纵子 operon 结合RNA聚合酶 表达功能蛋白 I 三 模板与酶的辨认结合 操纵子 operon 原核生物的转录单位 RNA聚合酶保护区 结构基因 终止点 10 10 TTGACA TATAAT 转录开始 翻译开始 Purine 35 Pribnowbox 辨认结合区 转录起始区 RNApol 能否才能知道RNApol的结合部位的DNA序列 四 转录过程 2 DNA双链解开 1 RNA聚合酶全酶 2 与模板结合 3 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 RNApol 2 DNA pppGpN OH3 转录起始复合物 5 pppG OH NTP 5 pppGpN OH3 ppi 一 转录起始过程 原核生物的转录过程 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模板前移 2 在核心酶作用下 NTP不断聚合 RNA链不断延长 NMP n NTP NMP n 1 PPi 1 依赖Rho 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 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 真核生物的转录过程 一 转录起始 真核生物的转录起始上游区段比原核生物多样化 转录起始时 RNA pol不直接结合模板 其起始过程比原核生物复杂 转录起始点上游多数有共同的5 TATA序列 称为Hogness盒或TATA盒 不同物种 不同细胞 不同的基因 可以有不同的上游DNA序列 但都可统称为顺式作用元件 cis actingelement 真正转录终止点 修饰点 外显子 内含子 翻译起始 转录起始 TATA盒 Hognessbox CAAT盒 GC盒 增强子 切离加尾 顺式作用元件 翻译终止 OCT 1 ATTTGCAT八聚体 增强子 远离受影响的基因而调控转录的DNA序列称之 OCT 1 转录起始前的上游区段 二 转录延长 真核生物转录延长过程与原核生物大致相似 但因有核膜相隔 没有转录与翻译同步的现象 RNA pol前移处处都遇上核小体 转录延长过程中可以观察到核小体移位和解聚现象 三 真核生物的转录终止 AATAAAGTGTGT 3 processing 核酸内切酶 AAUAAA Poly A Nuclease Helicase hnRNA 转录终止修饰点 五 原核生物与真核生物转录的区别 原核真核 转录与翻译几乎同时进行转录在胞核 翻译在胞浆 RNA聚合酶1种I