原核生物与真核生物起始调控的差异.pptVIP

原核生物和真核生物在转录起始调控上的区别 132210101211郭华斌 原核生物与真核生物酶的不同 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Ⅰ(RNA polⅠ) RNA聚合酶Ⅱ(RNA polⅡ) RNA聚合酶Ⅲ(RNA polⅢ) 真核生物酶的特点 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Ⅱ由十二个亚基组成，其最大 的亚基称为RBP1 RNA聚合酶Ⅱ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。 真核生物与原核生物结合模板特性的不同 原核生物RNA聚合酶可直接结合DNA模板，而真核生物RNA聚合酶需与辅助因子结合后才结合模板。 转录起始需要启动子、RNA聚合酶和转录因子的参与 ◆转录起始前的上游区段具有启动子核心序 列 ●不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始点上游可以游不同的DNA序列，但这些序列都可统称为顺式作用元件。顺式作用元件包括启动子、启动子上游元件等近端调控元件和增强子等远隔序列。 起始点上游多数游共同的TATA序列，称为TATA盒。通常认为这就是启动子的核心序列。 启动子上游元件是位于TATA盒上游的DNA序列，多在转录起始点约-40~-100nt的位置，比较常见的是GC盒和CAAT盒 增强子是能够结合特意基因调节蛋白，促进邻近或远隔特定基因表达的DNA序列 转录起始需注意的问题 原核生物 1 .RNA聚合酶要结合到DNA模板上 2. DNA双链局部打开，使其中一条链作为转录模板 真核生物 1.转录起始前的上游区段具有启动子核心序列 2.RNA-pol不能直接结合模板 3.RNA聚合酶Ⅱ启动转录时需要转录因子才能形成转录复合体。 RNA Pol Ⅰ需两种转录因子来正确有效的帮助起始转录：上有结合因子1和选择性因子1 真核RNA PolⅡ识别启动子共有序列 RNA Pol Ⅲ转录起始需两种转录因子TF Ⅲ C和TF Ⅲ B 转录起始前复合物 原核生物中RNA聚合酶识别结合启动子，形成闭合转录聚合体. DNA分子接近-10区域的部分双螺旋解开，形成开放转录复合体在RNA聚合酶的作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物 真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结合，而需要依靠众多的转录因子，形成转录起始前复合物 进入延长阶段 原核生物 第一个磷酸二酯键生成后，σ亚基即从转录起始复合物上脱落，核心酶连同四磷酸二核苷酸，继续结合于DNA模板上，酶沿DNA链前移，进入延长阶段。 真核生物 当合成一段含有60~70个核苷酸的RNA时，TFⅡE和TFⅡH释放，RNA聚合酶Ⅱ进入转录延长期。 E.coli 的转录起始和延长 真核生物少数几个反式作用因子的搭配启动特定的转录 为了保证转录的准确性，不同基因需不同的转录因子 拼板理论：少数几个反式作用因子之间互相作用，再与基本转录因子，RNA聚合酶搭配而有针对性的结合、转录相应的基因。可诱导因子和上游因子常常通过辅激活因子或中介子和基本转录因子、 RNA聚合酶结合，单有时也可直接与本转录因子、 RNA聚合酶结合。 原核基因转录调节特点 σ因子决定RNA聚合酶识别特异性 操纵调控模式在原核基因转录起始的调节中具有普遍性 原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节 真核基因调控的特点 真核基因内含有多种RNA聚合酶 处于转录激活状态的染色质结构发生明显变化 在真核基因表达调控中以正性调节占主导 在真核细胞中转录与翻译分隔进行 转录后修饰、加工更为复杂 * * 真核生物的RNA聚合酶 （二）RNA聚合酶由多个亚基组成 是RNA聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列。 1、启动序列 RNA转录起始 -35 区 -10 区 TTGACA TTAACT TTTACA TATGAT TTTACA TATGTT TTGATA TATAAT CTGACG TACTGT N17 N16 N17 N16 N16 N7 N7 N6 N7 N6 A A A A A trp tRNATyr lac recA Ara BAD TTGACA TATAAT 共有序列 五种E.coli启动序列的共有序列 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，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)。 * * *