第二节 真核生物转录

第二节真核生物转录

邱郑qiuzheng754@一真核生物转录酶及相关因子（一）真核生物的RNA聚合酶

三种RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因,其转录过程和产物已各不相同.三种RNA聚合酶对鹅膏覃碱的敏感性反应不同.(二)RNA聚合酶Ⅱ的启动子核心启动子（corepromoter）上游启动子元件（upstreampromoterelement，UPE）1、核心启动子

●定义：指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区●作用：选择正确的转录起始位点，保证精确起始TATA常在-25bp左右，相当于原核的-10序列T85A97T93A85A63A83A502、上游启动子元件●包括CAAT盒（CCAAT）和GC盒（GGGCGG）等●作用：控制转录起始频率。CAAT：-70--80bpGGGCGG：-80--110bpEukaryoticPromoters“IwouldliketohaveTATAboxandInitiatorasmypromoter.Whatwouldyoulike?”“Well,IpreferBREandDPE.”TATA区：使转录精确地起始。CAAT区和GC区又称为上游启动子元件(upstreampromoterelement，UPE)或称上游激活序列(upstreamactivatingsequence，UAS)主要控制转录起始频率，基本上不参与起始位点的确定。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。有些基因，如组蛋白H2B，不含GC区，但有两个CAAT区，一个TATA区。SV40早期启动子组蛋白H2B

TATACAATGC增强子及其功能增强子的发现从SV40开始，在SV40的转录单元上发现它的转录起始位点上游约200bp处有两段72bp长的重复序列，它们不是启动子的一部分，但能增强或促进转录的起始，除去这两段序列会大大降低这些基因的转录水平。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。增强子的性质1增强效应十分明显:10---200倍,甚至上千倍2增强效应与其位置和取向无关3大多为重复序列,其内部常有一个核心序列TGGAAA4其增强效应有严密的组织性和细胞特异性,只有特定的转录因子参与才能发挥其功能5没有基因专一性,与不同的基因组合均表现增强效应6许多增强子还受外部金属离子等调控TranscriptionisactivatedEnhancerTranscriptionisrepressedSilencerRepressorActivator转录起始点TATA盒CAAT盒GC盒增强子顺式作用元件(cis-actingelement)转录起始前的上游区段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-1OCT-1：ATTTGCAT八聚体DNA分子上具有的可影响转录的各种组分GeneralTranscriptionFactorsandInitiationProkaryoticRNApolymerasepre-initiationcomplexEukaryoticRNApolymeraseII:“Ineedhelpfromotherproteins.”三.转录因子能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，统称为反式作用因子(trans-actingfactors)。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(transcriptionalfactors,TF)。参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ

CTD:RNA聚合酶β亚基羧基末端的结构域TAFIIs:TBP-AssociatedFactorsIITBP:TATA-BindingProtein转录起始转录延伸转录终止二、真核生物转录的基本过程（一）转录起始真核生物和原核生物的RNA-pol种类不同，结合模板的特性不一样。转录起始时，原核生物RNA-pol可直接结合模板，而真核生物的RNA聚合酶需与多种蛋白因子的相互作用才能结合模板。转录起始：转录因子和RNApolⅡ按照一定的次序，通过招募的方式形成预转录起始复合物（pre-initiationcomplex）的过程。ＴＦⅡＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、H

参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ

CTD:RNA聚合酶β亚基羧基末端的结构域

转录因子转录复合体TBPTAFsTFIIATFIIBTFIIFPolIITFIIERNApolⅡ的转录起始●真核生物转录起始复合物POL-ⅡTFⅡFⅡAⅡB由RNA-PolⅡ催化转录的PICPOL-ⅡTFⅡFⅡHⅡETBPTAFTFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合物TATAⅡAⅡBTBPTAFTATAⅡHⅡECTD-PPIC组装完成，TFⅡH使CTD磷酸化羧基末端的结构域(二)转录的延伸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。转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启动子阶段，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。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，转录就进入正常的延伸阶段。RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小体转录延长中的核小体移位和解聚转录方向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。RNA链的延伸图解3´5´RNA-DNA杂交螺旋聚合酶的移动方向新生RNA复链解链有义链模板链（反义链）延长部位5

------AAUAAA-5

------AAUAAA--核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAAGTGTGTG转录终止的修饰点5

5

3

3

3加尾AAAAAAA······3mRNA（三）真核生物转录终止——和转录后修饰密切相关。真核生物和原核生物转录的差别

DNA核核糖体新生蛋白质真核生物原核生物mRNA前体转运加工mRNAmRNA

RNA聚合酶不相同

启动子不同

转录后RNA加工修饰不同

是否需要转录因子三真核生物RNA的成熟（一）、mRNA的的成熟（二）、tRNA的成熟（三）、rRNA的成熟（四）、RNA编辑真核细胞mRNA的加工5´

“帽子”PolyA

3´

m7G-5´ppp-N-3´pAAAAAAA-OH

5′端接上一个“帽子”(CAP)结构

3′端添加PolyA“尾巴”,由RNA末端核苷酸转移酶催化

剪接：剪去内含子(intron)，拼接外显子(extron)1首、尾的修饰5

端形成帽子结构(m7GpppGp—)3

端加上多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)5pppGp…5GpppGp…pppGppi鸟苷酸转移酶5

m7GpppGp…甲基转移酶SAM帽子结构的生成5ppGp…磷酸酶Pi帽子结构帽子0:m7GpppX,N7甲基鸟嘌呤核苷酸帽子1:m7GpppXm,帽子0后第一个核苷酸2位氧甲基化,这是除单细胞真核生物外其它真核生物的主要帽子形式帽子2:m7GpppXmpYm,帽子0后第二个核苷酸2位氧甲基化帽子结构中甲基供体为S-腺苷甲硫氨酸(SAM)帽子结构的生理功能1帽子结构为核糖体识别mRNA提供了信号,帽子0结构是核糖体识别mRNA所必须的.2帽子结构增加mRNA的稳定性,保护mRNA免受5’外切核酸酶的降解.3帽子结构还能有助于成熟的mRNA的转运.5