分子生物学-研4原核生物的基因转录及表达调控分析报告.ppt

三、原核生物的基因转录及表达调控 (1) DNA序列是遗传信息的贮存者，通过自主复制得到永存； (2) DNA通过转录生成RNA; (3) 含遗传信息的mRNA通过翻译生成蛋白质来控制生命现象； (4) 同时某些RNA可以通过逆转录将遗传信息传到DNA； (5) 某些RNA自身还可进行复制使其遗传信息得以永存。 三、原核生物的基因转录及表达调控 1. 转录机器（装置）（transcription apparatus） （1）RNA聚合酶（RNA polymerase） ?（40 kD） ?（155 kD）， ?‘（160 kD） ?（70 kD）：specificity factor 核心酶（core enzyme）：?， ?‘，2 ? 全酶（holoenzyme）： ?， ?‘，2 ?，? RNA polymerase（holoenzyme） 原核生物RNA聚合酶的形成过程 α2+β→α2β α2β+ β` → α2ββ` (core enzyme) α2ββ` +σ →α2ββ`σ(Holoenzyme) 大肠杆菌RNA聚合酶的核心酶除含有4个多肽亚基外，还含有2个Zn原子 E. coli RNA polymerase 三、原核生物的基因转录及表达调控 1. 转录机器（装置）（transcription apparatus） （2）启动子（promoter） 聚合酶的结合位点（binding site），位于转录起始位点上游 RNA聚合酶与启动子的结合 （RNA polymerase/promoter binding） Closed promoter complex Open promoter complex，转录才能开始 RNA polymerase/ promoter binding （2）启动子（promoter） Promoter structure 共同序列（consensus sequence） Pribnow box (-10 box, David Pribnow发现) -35 box （-10 box与-35 box的最佳距离为17 ? 1 bp） Promoter structure 下调突变（down mutation） 上调突变（up mutation） （2）启动子（promoter） Promoter structure 强启动子还有一些额外的元件，如E. coli编码rRNA的rrn gene中的UP element（上游元件），可提高表达数十倍 Promoter structure （3）转录起始（transcription initiation） Four steps: Formation of a closed promoter complex Conversion of the closed promoter complex to an open promoter complex Polymerizing the first few nucleotides (up to 10) while the polymerase remain at the promoter Promoter clearance Stages of transcription initiation The ? cycle RNA在转录泡(transcription bubble) 中起始合成 随着转录泡的迁移，RNA不断被合成。其后的DNA双链体重新形成双螺旋，取代单链的RNA和DNA单链的配对，到达转录终止位点，转录复合体解体。 （4）延伸（elongation） 核心酶起极其重要的作用，?亚基参与转录出的RNA的磷酸二酯键的形成 Elongation （4）延伸（elongation） 转录的拓扑学：两种假说 RNA polymerase 及新合成的RNA都围绕DNA旋转 RNA polymerase前后的DNA反向旋转 第二种假说有较多的依据：拓扑异构酶（topoisomerase）的存在 Elongation （5）转录终止 （termination of transcription） 聚合酶到达终止子（terminator）就会从模板上脱落 终止子有两种（终止方式也有两种）： intrinsic (?-independent) terminator (termination) ?-dependent terminator (termination) （5）转录终止 ?-independent termination 较为简单，一段反向重复序列（