促进RNA聚合酶Ⅱ在DNA链上的结合和滑动.PPT

真核生物的启动子有其特殊性，真核生物有三种RNA聚合酶，每一种都有自己的启动子类型。以RNA聚合酶Ⅱ的启动子结构为例，人们比较了上百个真核生物RNA聚合酶Ⅱ的启动子核苷酸序列伯发现；在-25区有TATA框，又称为Hogness框或Goldberg-Hogness框。其一致序列为T28A97A93A85A63T37A83A50T37，基本上都由A，T碱基所组成，实验表明，TATA框决定了转录起点的选择，天然缺少TATA框的基本可以从一个以上的位点开始转录。在-75区有CAAT框，其一致的序列为GGTCAATCT。有实验表明CAAT框与转录起始频率有关。 三）原核基因转录的起始 原核生物转录起始可分为四个阶段： ①核心酶在δ因子参与下接触到DNA上； ②RNA聚合酶识别启动子并与之结合，形成封闭性的起始复合物； ③酶结合在-10区，启动子活化；然后解开双链，暴露模板链； ④酶移动到转录起始位点，加上第一个核苷三磷酸，形成三元复合物，转录开始。 四）真核基因转录的起始 　真核生物转录起始十分复杂，往往需要多种蛋白因子的协助，已经知道，在所有的细胞中有一类叫做转录因子的蛋白质分子，它们与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合物，共同参与转录起始的过程。 　真核生物基因中，有专门为蛋白质编码的基因，这些基因由RNA聚合酶Ⅱ负责进行转录起始关键性作用。根据这些转录因子的作用特点可大致分为二类；第一类为普遍转录因子，它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合物，转录才能在正确的位置上开始。普遍转录因子是由多种蛋白质分子组成的，其中包括特异结合在TATA盒上的蛋白质，叫做TATA盒结合蛋白，还有至成一组复合物叫做转录因子ⅡD。TFⅡD再与RNA聚合酶Ⅱ结合完成转录起始复合物的形成。 　除TFⅡD以外，在细胞核提取物中还发现TFⅡA，TFⅡF，TFⅡE，TFⅡH等，它们在转录起始复合物组装的不同阶段起作用，像TFⅡH就有旋转酶活性，它可利用ATP分解产生的能量，介导起始点双螺旋的打开，使RNA聚合酶得以发挥作用。从中也不难看出真核细胞中基因转录的起始是基因的表达调控的关键，这么多蛋白质分子之间相互作用，以及这些蛋白质分子DNA调控元件相结合，构成控制基因转录开始的复杂体系。 　第二类转录因子为组织细胞特异性转录因子或者叫可诱导性转录因子，这此TF是在特异的组织细胞或是受到一些类固醇激素，生长因子或其它刺激后，开始表达某些特异蛋白质分子时，才需要的一类转录因子。 一）原核生物mRNA的特征 1 原核生物的mRNA半衰期短 2 许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在 3 原核生物mRNA5′端无帽子结构，3′端没有或只有较短的poly(A)结构。 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刚开始转录是被引发了。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。 一 RNA中的内含子 断裂基因：断裂基因的存在表明真核细胞的基因结构和mRNA合成过程比原核细胞要复杂的多，因为真核基因的表达往往伴随着RNA的剪接过程，从mRNA前体分子中切除被称为内含子的非编码区，并使基因中被称为外显子的编码区拼接形成成熟mRNA。真核基因大多是断裂的，也就是说一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。 外显子：编码蛋白质的序列。 内含子：初级转录产物hnRNA加工产生成熟mRNA时被切除的间隔序列。研究表明，内含子在真核基因中所占的比例非常高，甚至超过99%。 二 RNA的剪接 研究表明，许多相对分子质量较小的核内RNA以及与 这些RNA相结合的核蛋白(被称为snRNPs)参与RNA的 剪接。mRNA链上每个内含子的5′和3′段分别与不 同的snRNPs相结合，形成RNA和RNP复合物。 在高等真核生物中，内含子通常是有序或组成性地从 mRNA前体中被剪接，然而，在个体发育或细胞分化 时可以有选择地越过某些外显子或某个剪接点进行变 位剪接，产生出组织或发育阶段特异性mRNA，称为 内含子的变位剪接。 一般情况下，由u1snoRNA以碱基互补的方式识别mRNA前体5‘剪接点，由结合在3’剪接点上游富嘧啶区的u2AF识别3‘剪接点，并引导u2snRNP与分支点相结合，形成剪接前体，并进一步与 u4、 u5、 u6snRNP三聚体相结合，形成60s的剪接体，进行RNA前体分子的剪接。 原核生物的结构基因是连续编码序列，而真核生物基因往往是断裂基因，即编码一个蛋白质分子的核苷酸序列被多个插入片断所隔开，一个真核生物结构基因中内含子的数量，往往与这个基因的大小有关，例如胰岛素是一个很