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第四章 RNA的生物合成 (Transcription) 生科院 黄耿青 一、基因转录的基本概念与原理 Basic Concepts and Principles RNA的生物学功能： Genetic material of some viruses The intermediate (mRNA) between the gene and the protein-synthesizing machinery. An adaptor (tRNA) between the codons in the mRNA and amino acids. A regulatory molecule, which through sequence complementarity binds to, and interferes with the translation of certain mRNAs. Some RNAs are enzymes that catalyze essential reactions in the cell (RNase P ribozyme, large rRNA, self-splicing introns, etc). Transcription unit; Open reading frame Promoter; RNA polymerases Startpoint (Startsite); Terminator Upstream; Downstream; Primary transcript RNA合成的特点 1. RNA 是以5’→3’方向合成的，它的序列是与DNA编码链（意义链）相同。 2. RNA的合成是以反义链(模板链)为模板。 3. 同在DNA中一样，形成磷酸二脂键( Phosphodiesterbonds)。 4. 必需的成分: RNA polymerase, rNTPs, transcription factors, promoter terminator/template RNA合成的特点 RNA聚合酶是如何在DNA上找到启动子的? (转录机器和转录调节因子如何鉴别并结合DNA上的特异结合位点?) 表达的基本条件 调节蛋白如何与RNA聚合酶相互作用来激活或者抑制转录, 包括转录起始、延伸和终? 调控转录的速率 细菌和真核RNA聚合酶3D结构比较 Consensus Sequence 顺势作用元件(Cis-acting control elements) 三个阶段: 起始，延伸和终止。 原核生物RNA-pol可以结合岛DNA模板链上，直接进行转录。 真核生物RNA-pol需要辅助因子(co-factors)才能结合到DNA模板链 上进行转录。 RNA-pol 在DNA 模板上停止移动；新合成的RNA转录本与转录复合物分离。 以 ? -dependent or ? -independent 方式终止. RNA聚合酶II自身不能起始转录，必须在其他辅助因子的作用下才能起始转录。酶和其他辅助因子组成一个基础转录装置(basal transcription apparatus)，可以起始II类基因的转录。 通用启动子(generic promoter)是指RNA聚合酶II可起始转录的最短的启动子序列，它可以在任何细胞内表达而无组织特异性。能使这类启动子起始转录所需的辅助因子称为基础转录因子(basal transcription factor)，又称为TFIIX，X表示辅助因子的种类。 TBP (TATA-box binding protein) 真核生物转录循环 Cis-acting control elements 1. DNA affinity chromatography for purification of Sp1 Analyses of affinity-purified Sp1 protein 3. “Gel shift”: electrophoretic mobility shift assay (EMSA) for studying the interaction of Sp1 with GC-box 启动子与转录因子互作——EMSA应用 EMSA（Electrophoretic Mobility Shift Assay ）是一种检测蛋白质（反式作用因子）和DNA序列（启动子）相互结合的技术， 6. 研究转录因子的定位和转录自激活性 7 . 酵母双杂交技术 酵母双杂交系统由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立 Fields， S.