分子生物学生物信息的传递上

分子生物学生物信息的传递上第1页/共162页基因表达包括转录(transcription)和翻译(translation)两个阶段。转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(U替换T)的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤；第2页/共162页翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。第3页/共162页与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链(codingstrand)或称有意义链(sensestrand)；另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链(templatestrand)或称反义链(antisensestrand)。第4页/共162页贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被转录生成RNA，才能得到表达。RNA主要以单链形式存在于生物体内，其高级结构很复杂，它们既担负着贮藏及转移遗传信息的功能，又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能。第5页/共162页RNA分子来自DNA。储存于DNA双链中的遗传信息通过转录酶促反应按照碱基互补配对的原则被转化成为单链RNA分子。第6页/共162页生物体内共有3种RNA：１、信使RNA(messengerRNA，mRNA)－编码特定蛋白质序列；2、转移RNA(transferRNA，tRNA)－特异性解读mRNA中的遗传信息、将其转化成相应氨基酸并将其加入多肽链中；3、核糖体RNA(ribosomalRNA，rRNA)直接参与核糖体中蛋白质合成。

第7页/共162页3．1RNA的转录3·1·1转录的基本过程无论是原核还是真核细胞，转录的基本过程都包括:模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。第8页/共162页第9页/共162页在原核生物中，模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。第10页/共162页转录起始前，启动子附近的DNA双键分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对。转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。

第11页/共162页转录起始后直到形成9个核酸苷短链前是通过启动子阶段，此时RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的RNA链与DNA模板链的结合不够牢固，很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。第12页/共162页一旦RNA聚合酶成功地合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进人正常的延伸阶段。所以，通过启动子的时间代表一个启动子的强弱。一般说来，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率也越高。第13页/共162页RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开且新生RNA链的3’末端不断延伸，在解链区形成RNA-DNA杂合物。在解链区的后面DNA模板与非模板链重新结合成为双螺旋。第14页/共162页当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双链状态，而RNA聚合酶和RNA链都被从模板上释放出来，这就是转录的终止。第15页/共162页真核生物RNA聚合酶需要转录调控因子(辅助蛋白质)按特定顺序结合于启动子上并形成复杂的前起始复合物。转录和翻译的速度基本相等。第16页/共162页3·1·2转录机器的主要成分3·1·2·1RNA聚合酶以DNA序列为模板的RNA聚合酶主要以双链DNA为模板，以4种ＮＴＰ为活性前体，催化RNA链的起始、延伸和终止，不需任何引物，催化生成与DNA模板链互补的RNA。第17页/共162页3·1·2转录机器的主要成分3·1·2·1RNA聚合酶RNA或RNA-DNA双链杂合体不能作为模板。第18页/共162页大肠杆菌RNA聚合酶的主要

成分与功能大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成，称为核心酶。加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶(holoenzyme)。第19页/共162页第20页/共162页由β和β’亚基组成了聚合酶的催化中心。β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。α亚基与核心酶的组装及启动子识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。第21页/共162页σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它使酶专一性识别模板上的启动子。σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力，同时使RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点的结合降低。第22页/共162页σ因子大大增加聚合酶对启动子的亲和力，并降低酶对非专一位点的亲和力，使酶专一性识别模板上的启动子。第23页/共162页转录的起始是单个核苷酸与开链启动子－酶复合物相结合构成新生RNA的5’端，再以磷酸二酯键的形式与第二个核苷酸相结合，起始的终止反映在σ因子的释放。第24页/共162页当新生RNA链达到6～9个核苷酸时，能形成稳定的酶－DNA－RNA三元复合物，并释放σ因子，转录进入延伸期。第25页/共162页当聚合酶按5’→3’方向延伸RNA链时，解旋的DNA区域也随之移动。聚合酶可以横跨约40bp，而解旋的DNA区域大约是17bp。自由核苷酸能被聚合酶加到新生的RNA链上，并形成DNA-RNA杂合体。随着聚合酶在模板上的运动，靠近3'端的DNA不断解旋，同时在5'端重新形成DNA双链，将RNA链挤出DNA-RNA杂合体。RNA的3'端大约有20～30个核苷酸与DNA和聚合酶相结合。第26页/共162页第27页/共162页真核生物中共有3类RNA聚合酶，它们在细胞核中的位置不同，负责转录的基因不同。不同生物3类聚合酶的亚基种类和大小存在两条普遍遵循的原则:一是聚合酶中有两个相对分子质量超过l×105的大亚基；二是同种生物3类聚合酶有"共享"小亚基的倾向，即有几个小亚基是其中3类或2类聚合酶所共有的。第28页/共162页第29页/共162页真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的RNA聚合酶。线粒体RNA聚合酶只有一条多肽链，是已知最小的RNA聚合酶之一，与T7噬菌体RNA聚合酶有同源性。第30页/共162页叶绿体RNA聚合酶比较大，结构上与细菌中的聚合酶相似，由多个亚基组成，部分亚基由叶绿体基因组编码。

第31页/共162页3·1·2·2转录复合物

启动子选择阶段包括RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物（closedcomplex）。第32页/共162页3·1·2·2转录复合物伴随着DNA构象上的重大变化，封闭复合物转变成开放复合物(opencomplex)，聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开。第33页/共162页

强启动子→从封闭复合物到开放复合物的转变是不可逆的，是快反应。开放复合物与最初两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后→(RNA聚合酶、DNA和新生RNA)三元复合物。第34页/共162页真核生物转录起始复合物的分子量很大：RNA聚合酶、7种辅助因子，辅助因子又包含多个亚基。第35页/共162页第36页/共162页三元复合物可以进入两条不同的反应途径，一是合成并释放2～9个核苷酸的短RNA转录物－－流产式起始.第37页/共162页二是尽快释放σ亚基，转录起始复合物通过上游启动子区并生成由核心酶、DNA和新生RNA所组成的转录延伸复合物。第38页/共162页转录的真实性取决于有特异的转录起始位点，转录起始后按照碱基互补原则准确地转录模板DNA序列及具有特异的终止部位。第39页/共162页RNA的合成是在模板DNA的启动子位点上起始的，而这个任务是靠σ因子来完成的。RNA聚合酶的核心酶虽可合成RNA，但不能找到模板DNA上的起始位点。核心酶的产物是不均一的，因为它没有固定的起始位点，而且DNA两条链都可作为模板。第40页/共162页只有带σ因子的全酶才能专一地与DNA上的启动子结合，选择其中一条链作为模板，合成均一的产物。第41页/共162页σ因子的作用只是起始而已，一旦转录开始，它就脱离了起始复合物，而由核心酶负责RNA链的延伸。第42页/共162页因此，聚合酶全酶的作用是启动子的选择和转录的起始，而核心酶的作用是链的延伸。第43页/共162页转录延伸复合物是转录循环中一个十分重要的环节。与转录起始复合物相比，延伸复合物极为稳定，可以长时间地与DNA模板相结合而不解离。第44页/共162页只有在它遇到转录终止信号时，RNA聚合酶才停止加入新的核苷酸，RNA－DNA杂合物解离，释放转录产物并导致聚合酶本身从模板DNA上掉下来。第45页/共162页3·2启动子与转录起始大肠杆菌RNA聚合酶与启动子的相互作用主要包括启动子区的识别、酶与启动子的结合及σ因子的结合与解离。第46页/共162页3·2·1启动子区的基本结构启动子是一段位于结构基因5'端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。第47页/共162页3·2·1启动子区的基本结构基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物，所以，RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首要解决的问题。第48页/共162页转录的起始是基因表达的关键阶段，而这一阶段的重要问题是RNA聚合酶与启动子的相互作用。启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响了基因表达的水平。第49页/共162页转录单元(transcriptionunit)是一段从启动子至终止子(terminator)的DNA序列。RNA聚合酶从转录起点开始沿模板前进到终止子为止，转录出一条RNA链。在细菌中，一个转录单元可以是一个基因，也可以是几个基因。第50页/共162页转录起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。常把起点前面，即5'末端的序列称为上游(upstream)，而把其后面即3’末端的序列称为下游(downstream)。第51页/共162页启动子区是RNA聚合酶的结合区，启动子区有什么结构特点呢?第52页/共162页Pribnow设计了一个实验，他把RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后，用DNaseI水解DNA，然后用酚抽提，沉淀纯化DNA后得到一个被RNA聚合酶保护的DNA片段，约有41~44个核苷酸对。第53页/共162页第54页/共162页他分析发现，在被保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列，是RNA聚合酶的紧密结合点，现在称为Pribnow区(Pribnowbox)，这个区的中央大约位于起点上游10bp处，所以又称－10区。第55页/共162页科学家在启动子的－35bp附近找到了另一段共同序列:TTGACA。经过数年的努力，确证绝大部分启动子都存在这两段共同序列，即－10bp处的TATA区和－35bp处的TTGACA区。第56页/共162页-10位的TATA区和-35位的TGACA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。

第57页/共162页第58页/共162页在真核生物基因中，位于转录起始点上游－25～－30bp处的共同序列TATAAA，也称为TATA区。第59页/共162页另外，在起始位点上游-70～-78bp处还有另一段共同序列CCAAT，这是与原核生物中-35bp区相对应的序列，称为CAAT区(CAATbox)。第60页/共162页3.2.2启动子区的识别RNA聚合酶是通过氢键互补的方式识别启动子的。碱基中的某些基团是氢键受体和氢键供体处于DNA双螺旋的大沟或小沟内，因此都具有特定的方位.第61页/共162页3.2.2启动子区的识别酶分子中也有处于特定空间构象的氢键受体与供体，当它们与启动子中对应的分子在一定距离内互补时，就形成氢键，相互结合。第62页/共162页3.2.3酶与启动子区的结合RNA聚合酶＋闭合双链DNA→二元闭合复合物→二元开链复合物。酶与启动子结合的主要区域在解链区(-9～+13)上游。第63页/共162页RNA聚合酶既是双链DNA结合蛋白，又是单链DNA结合蛋白。DNA开链是按照DNA模板序列正确引入核苷酸底物的必要条件。第64页/共162页第65页/共162页3.2.4-10区与-35区的最佳间距在原核生物中，-35区与-10区之间距离大约是16～19bp，小于15bp或大于20bp都会降低启动子活性，并基因的表达水平。第66页/共162页因为增减bp，-35区相对于-10区旋转（增减一个bp会使两者之间的夹角发生360的变化）产生超螺旋结构的改变。第67页/共162页在细菌中常见两种启动子突变，一种叫下降突变(downmutation)，如果把Pribnow区从TATAAT变成AATAAT就会大大降低其结构基因的转录水平。第68页/共162页另一类为上升突变(upmutation)，即增加Pribnow区共同序列的同一性，提高基因的转录水平。

第69页/共162页3·2·5增强子及其功能增强子是在SV40转录单元转录起始位点上游约200bp处有两段72bp长的重复序列。第70页/共162页3·2·5增强子及其功能增强子非启动子，但能增强或促进转录的起始。除去增强子会降低基因转录水平。保留其一或将其插至DNA分子的任何部位，可保持基因的正常转录。第71页/共162页这种能强化转录起始的序列为增强子或强化子(enhancer)。后来在许多基因的启动区中陆续发现了增强子的存在。第72页/共162页增强子可能通过模板结构的改变，使得RNA聚合酶易与模板DNA相结合，启动基因转录。

第73页/共162页3.2.6真核生物启动子对转录的影响启动子是确保转录精确而有效地起始的DNA序列。1979年美国科学家Goldberg注意到真核生物由RNA聚合酶II催化转录的DNA序列5'上游区有一段与原核生物Pribnow区相似的富含TA的保守序列。由于该序列前4个碱基为TATA，所以又称为TATA区(TATAbox)。

第74页/共162页3.2.6真核生物启动子对转录的影响启动子是确保转录精确而有效地起始的DNA序列

(TATAbox)。

第75页/共162页真核启动子具有共同结构模式：

1）真核基因的启动子在-25～-35区含有TATA序列；

2）在-70～-80区含有CCAAT序列(CAATbox)；

3）在-80～-110含有GCCACACCC或GGGCGGG序列(GCbox)。第76页/共162页TATA区上游的保守序列称为上游启动子元件(upstreampromoterelement，UPE)或称上游激活序列(upstreamactivatingsequence，UAS)。第77页/共162页第78页/共162页原核基因启动区范围较小，TATAAT(Pribnow区)的中心位于-10，上游只有TTGACA区(-35区)作为RNA聚合酶的主要结合位点，参与转录调控。第79页/共162页真核基因的调控区较大，TATAA/TA区位于-20～-30，-40～-110区为上游激活区，CAAT区(-70～-78区)，大多基因还拥有GC区和增强子区。第80页/共162页TATA区主要作用是使转录精确地（特异位点）起始，若除去TATA区或进行碱基突变，RNA产物起始点不固定。CAAT区或GC区是决定转录产物产率高低的。第81页/共162页CAAT区和GC区主要控制转录起始频率，基本不参与起始位点的确定，CAAT区对转录起始频率的影响最大。在TATA区和相邻的UPE区之间插入核苷酸也会使转录减弱。第82页/共162页尽管这3种启动子区序列都有着重要功能，但并不是每个基因的启动子区都包含这3种序列。第83页/共162页真核细胞中存在着大量特异性或组成型表达的、能够与不同基因启动子区UPE相结合的转录调控因子。第84页/共162页基因转录实际上是RNA聚合酶、转录调控因子和启动子区各种调控元件相互作用的结果。第85页/共162页3.3原核与真核生物mRNA的特征比较mRNA在大肠杆菌细胞内占总RNA的2%左右(tRNA占16%，而rRNA则占80%以上)。第86页/共162页3.3原核与真核生物mRNA的特征比较科学家很早就猜想生物细胞内存在能将遗传信息从DNA上转移到蛋白质分子上的信使(或称模板)。但由于mRNA在细菌细胞内的半衰期很短，直到20世纪70年代初才首次将这一重要物质从细胞中分离出来。第87页/共162页现已清楚，许多基因的mRNA在体内还是相当稳定的，半衰期从几个小时到几天不等。目前，人们己能从几乎所有生物体内分离纯化编码任何蛋白质的mRNA。第88页/共162页mRNA在所有细胞内执行着相同的功能，即通过密码三联子翻译生成蛋白质，但其生物合成的具体过程和成熟mRNA的结构在原核和真核细胞内是不同的。第89页/共162页真核细胞只有成熟的mRNA、相对分子质量明显变小并经化学修饰的mRNA才能进入细胞质参与蛋白质的合成。所以，真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。第90页/共162页原核生物中，mRNA的转录和翻译不仅发生在同一个细胞空间里，而且这两个过程几乎是同步进行的，蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发。第91页/共162页一个原核细胞的mRNA(包括病毒)有时可以编码几个多肽，而一个真核细胞的mRNA最多只能编码一个多肽。第92页/共162页原核生物常以AUG作为起始密码子，有时GUG或UUG也作为起始密码子；真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。第93页/共162页3·3·1原核生物mRNA的特征1·原核生物mRNA的半衰期短细菌基因的转录与翻译是紧密相联的，基因转录一旦开始，核糖体就结合到新生mRNA链的5’端，启动蛋白质合成，而此时该mRNA的3’端还远远没有转录完全。第94页/共162页3·3·1原核生物mRNA的特征1·原核生物mRNA的半衰期短在电子显微镜下，我们可以看到一连串核糖体紧紧跟在RNA聚合酶后面。第95页/共162页绝大多数细菌mRNA的半衰期很短，mRNA降解紧随着蛋白质翻译过程发生。转录开始1min后，降解就开始了，当mRNA的5'端开始降解时，其3'端部分仍在合成或被翻译。mRNA的降解速度大概是转录或翻译速度的一半。第96页/共162页因为基因转录和多链肽延伸的速度基本相同，所以细胞内某一基因产物(蛋白质)的多少决定于转录和翻译的起始效率。第97页/共162页以大肠杆菌色氨酸合成酶基因为例，平均每分钟约有15次转录起始，这些mRNA链从生成到降解平均被翻译10次，所以，稳定状态下细胞中每分钟生成150个多肽。第98页/共162页2、原核生物mRNA多以多顺反子存在细菌mRNA可同时编码不同蛋白质。编码多个蛋白质的mRNA为多顺反子mRNA。多顺反子mRNA是一组相邻基因的转录产物,这一组基因被称为一个操纵子。单顺反子mRNA为只编码一个蛋白质的mRNA。第99页/共162页所有mRNA都被分成3部分

编码区、位于AUG之前的5’端上游非编码区以及位于终止密码子之后不翻译的3’端下游非编码区。第100页/共162页编码区始于起始密码子AUG，经一连串编码氨基酸的密码子直至终止密码子。第101页/共162页对第一个顺反子来说，一旦mRNA的5’端被合成，翻译起始位点即可与核糖体相结合，而后面几个顺反子翻译的起始就会受其上游顺反子结构的调控。第102页/共162页一种情况是，第一个蛋白质合成终止以后，核糖体分解成大、小亚基，脱离mRNA模板，第二个蛋白的翻译必须等到新的小亚基和大亚基与该蛋白起始密码子相结合后才可能开始。第103页/共162页另一情况是前一个多肽翻译完成以后，核糖体大、小亚基分离，小亚基不离开mRNA模板，而是迅速与游离的大亚基结合，启动第二个多肽的合成。第104页/共162页在噬菌体RNA中，一个顺反子的翻译有时完全取决于它前面顺反子的翻译，因为噬菌体RNA往往形成复杂的二级结构，只有第一个翻译起始位点是暴露的，在这个顺反子翻译产生多肽的过程中，核糖体的运动破坏了后续顺反子的二级结构，使起始位点较容易与核糖体相结合形成起复合物。第105页/共162页第106页/共162页3.原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端无或者只有较短的poly(A)结构。

第107页/共162页3.3.2真核生物mRNA的特征凡是编码功能蛋白的真核基因都通过RNA聚合酶Ⅱ进行转录。真核基因几乎都是单顺反子，只包含一个蛋白质的信息，其长度在几百到几千个核苷酸之间。第108页/共162页3.3.2真核生物mRNA的特征一个完整基因包括编码区(codingregion)，和不编码氨基酸的5’和3’端的特异性序列。第109页/共162页"基因"的分子生物学定义是:产生一条多肽链的功能RNA所必需的全部DNA核苷酸序列!真核生物mRNA结构上的最大特征是5'端的帽子及3'的poly"(A)结构。第110页/共162页真核生物mRNA的5’端的"帽子"真核生物的mRNA(不包括叶绿体和线粒体)5’端都是经过修饰的，基因转录一般从A起始，第一个核苷酸保留了5’端的三磷酸基团并能通过其3'-OH位与下一个核苷酸的5’磷酸基团形成二酯键，转录产物的起始序列为pppApNpNp……第111页/共162页但如果在体外用核酸酶处理成熟mRNA;其5’端并不产生预期的核苷三磷酸，而产生以5’→5’三磷酸基团相连的二核苷酸，5’终端是一个在mRNA转录后加上去的甲基化鸟嘌呤。第112页/共162页第113页/共162页mRNA5’端加“G”的反应是由腺苷酸转移酶完成的，这个反应非常迅速，很难测得5’端存在自由三磷酸基团。即mRNA几乎一诞生就戴上帽子的。第114页/共162页mRNA的帽子结构常常被甲基化。第一个甲基出现在所有真核细胞的mRNA中，称为零号帽子(cap0)。第二个核苷酸(原mRNA5’第一位)的2’-OH位上加另一个甲基。有这个甲基的结构称为1号帽子(cap1)，真核生物中以这类帽子结构为主。在某些生物细胞内，mRNA链上的第三个核苷酸的2‘-OH位也可能被甲基化，被称为2号帽子（cap2），占有帽mRNA总量的10%～15%。

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帽子结构使mRNA免遭核酸酶的破坏。当珠蛋白mRNA5‘端的7-M-G被除去后，该mRNA分子的翻译活性和稳定性都明显下降。有帽子结构的mRNA更容易被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。mRNA5'端甲基化的帽子是翻译所必须的。甲基化的帽子结构是蛋白质合成起始信号的一部分。第116页/共162页多数真核生物mRNA有poly(A)尾巴除组蛋白基因外，真核生物mRNA的3’末端都有poly(A)序列，其长度因mRNA种类不同而变化，一般为40～200个。poly(A)序列是在转录后加上去的，是在细胞核中的不均一核RNA阶段加上的。

第117页/共162页真核基因的3’末端poly(A)起始位点上游15～30bp处有一段保守序列AAUAAA，这对初级转录产物的准确切割及加poly(A)是必需的。点突变实验将AAUAAA的基因序列AATAAA变为AAGAAA，发现mRNA的剪接加工受阻，没有功能性mRNA产生。第118页/共162页RNA聚合酶Ⅱ是真核细胞核中转录RNA的酶。RNA聚合酶Ⅱ在poly(A)起始位点不终止而继续转录，大多基因初级转录产物拥有该位点下游0·5～2kb核苷酸序列。加poly(A)需内切酶切开mRNA3’端的特定部位，然后由poly(A)合成酶催化多聚腺苷酸的反应。

第119页/共162页第120页/共162页poly(A)为mRNA进细胞质所必需，可提高mRNA在细胞质中的稳定性。mRNA刚进胞质时其poly(A)较长，随着时间延长，poly(A)逐渐变短消失，mRNA开始降解。第121页/共162页真核生物mRNA大都具poly(A)尾巴，这一特性已被广泛应用于分子克隆。常用寡聚dT片段与mRNA上的poly(A)相配对，作为反转录酶合成第一条cDNA链的引物。第122页/共162页但细胞中还有1/3mRNA无poly(A)的，mRNA带有poly(A)的称为poly(A)+，而没poly(A)的称为poly(A)－。约1/3的poly(A)－mRNA编码了不同形式的组蛋白，其余2/3的poly(A)－mRNA带有与poly(A)+组分相同的遗传信息。第123页/共162页3.4终止RNA聚合酶启始转录后沿模板5‘→3’方向移动并合成RNA链，直到碰上终止信号时才与模板脱离并释放新生RNA链。发生终止时，RNA-DNA杂合体的氢键被破坏，模板DNA链与有义链重新组合成DNA双链。第124页/共162页3·4·1由基因序列决定的终止终止位点上游存在富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA形成发卡式结构。终止位点前有一段4～8个A的序列，故其转录产物的3’端为寡聚U，该结构决定转录的终止。第125页/共162页当RNA出现发卡式结构会导致RNA聚合酶的暂停，破坏RNA-DNA杂合链5‘端的正常结构。第126页/共162页寡聚U的存在使杂合链的3’端部分出现不稳定的rU·dA区域。两者共同作用使RNA从三元复合物中解离出来。第127页/共162页第128页/共162页终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，随发卡式结构(至少6bp)和寡聚U序列(至少4个U)长度的增加，终止效率越高。第129页/共162页3.4.2依赖于ρ因子的终止ρ因子是NTP酶，它催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来而终止转录。依赖于ρ因子的转录终止区DNA序列无共性，ρ因子不能识别终止位点。第130页/共162页ρ因子附着在新生的RNA链上，沿5’→3’朝RNA聚合酶移动，达RNA的3‘-OH端后取代终止位点上的RNA聚合酶，使之从模板DNA上释放出来，同时释放mRNA，完成转录过程。第131页/共162页第132页/共162页3·5内含子的剪接、编辑

及化学修饰3·5·lRNA中的内含子真核断裂基因表达伴随着RNA的剪接过程,从mRNA前体中切除内含子(intron)的非编码区，并使外显子(exon)的编码区拼接成成熟mRNA。第133页/共162页第134页/共162页真核基因大多是断裂的，即一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。内含子在真核基因中所占的比例很高，可超过99%。第135页/共162页第136页/共162页核不均一RNA(hnRNA)→5‘加“帽”和3’加尾→剪接→可读框(openreadingframe，ORF)→核孔→细胞质→蛋白质合成的模板。第137页/共162页第138页/共162页不同生物细胞内含子的边界处存在相似的核苷酸序列。GU-AG和AU-AC分别是不同内含子的5’和3’边界序列。第139页/共162页内含子内部的部分序列都有可能参与内含子的剪接。第140页/共162页第141页/共162页3·5·2RNA的剪接核内RNA(