《RNA转录酶概述》课件.pptVIP

*************************************Rho非依赖性终止发夹形成Rho非依赖性终止(也称为内在终止)的第一步是在新合成的RNA链中形成一个稳定的GC富集发夹结构。这个发夹通常由7-20个核苷酸组成，含有互补碱基可以配对形成茎环结构。发夹形成时，RNA聚合酶通常处于暂停状态，为终止提供时间窗口。杂合区不稳定化发夹结构紧接着一段U富集区域(通常是6-8个U)，这段区域形成相对不稳定的rU:dARNA-DNA杂合区。U-A碱基对只有两个氢键，比G-C对更容易断开。发夹形成导致RNA在聚合酶中的构象变化，进一步减弱了已经很弱的U-A杂合区。RNA链释放当U-A杂合区变得极不稳定时，RNA链从DNA模板上脱离，转录复合物解体。RNA聚合酶从DNA上释放，可以重新参与下一轮转录。整个过程不需要额外因子(如Rho蛋白)的参与，完全依赖RNA序列内在的结构特性，因此称为内在终止。RNA转录酶与转录因子的相互作用6+通用因子与RNA聚合酶II协作的基本转录因子数量100+特异因子调控特定基因转录的转录因子数量30%人类基因组编码转录因子的人类基因比例转录因子是与RNA转录酶相互作用的蛋白质，它们在转录的各个阶段发挥重要作用。在真核生物中，通用转录因子(GTFs)如TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF和TFIIH与RNA聚合酶II一起形成基本转录机器，负责核心启动子的识别和转录起始。这些因子按特定顺序组装，形成前起始复合物，之后招募RNA聚合酶II。除通用因子外，特异性转录因子通过结合增强子或沉默子等调控元件，正向或负向调控基因表达。它们可以通过直接与RNA聚合酶相互作用、招募染色质修饰酶或改变DNA结构等方式发挥作用。转录因子的组合使用使细胞能够产生复杂的基因表达模式，实现时空特异性的基因调控，是多细胞生物发育和环境响应的基础。RNA转录酶与染色质的相互作用染色质障碍真核生物的DNA与组蛋白形成紧密的染色质结构，这种结构通常抑制转录，因为它阻止转录因子和RNA转录酶接触DNA。紧凑的染色质(如异染色质)几乎完全抑制转录，而松散的染色质(如常染色质)则允许一定程度的转录活性。组蛋白修饰为了在染色质环境中进行转录，首先需要修饰组蛋白或重塑染色质结构。特定的组蛋白修饰，如H3K4三甲基化和H3K27乙酰化通常与活跃转录相关，而H3K9和H3K27三甲基化则与转录抑制相关。这些修饰可以直接影响染色质结构或招募其他调节蛋白。染色质重塑ATP依赖的染色质重塑复合物，如SWI/SNF、ISWI和CHD家族，通过移动、重构或置换核小体，为转录因子和RNA转录酶提供DNA接触位点。这些复合物经常与转录起始或延伸相关的标记一起作用，使沉默的基因变得活跃。转录延伸中的染色质调整当RNA聚合酶II沿基因体延伸时，它必须通过紧密包装的核小体。这一过程涉及转录延伸相关因子(如FACT和Spt6)，它们能够暂时解开核小体结构，允许聚合酶通过，然后恢复染色质结构，防止隐性转录的发生。RNA转录酶在基因表达调控中的作用转录起始控制控制基因表达的主要调控点1转录延伸调节通过暂停和重启影响转录效率2转录终止精确性确保正确的转录单位长度3调控因子响应整合多种细胞信号调节转录活性4RNA加工协调将转录与后续RNA处理事件联系5RNA转录酶是基因表达调控的核心执行者，其活性和特异性直接决定了基因表达的模式。在转录起始阶段，转录酶与启动子的结合是最主要的调控点，受到多种转录因子、辅激活因子和辅抑制因子的精细调节。这些调节因子可以影响转录酶的招募、活性和稳定性，从而控制基因表达的开关和水平。除了起始调控外，RNA聚合酶在转录延伸和终止过程中也受到严格调控。如RNA聚合酶II在许多基因的启动子近端区域会发生暂停，只有在适当的信号下才能继续延伸。延伸过程中的速率变化会影响RNA剪接和其他加工事件，而终止的精确性则确保了正确的转录单位长度。RNA转录酶与多种调控通路的整合使基因表达能够动态响应细胞内外环境的变化。RNA转录酶与转录起始复合物的形成原核转录起始复合物原核生物中，转录起始复合物相对简单，主要包括RNA聚合酶核心酶和σ因子形成的全酶。σ因子识别-10和-35元件后，全酶结合启动子形成闭合复合物，随后转变为开放复合物，开始RNA合成。某些基因还需要额外的激活因子(如CAP)或抑制因子的参与，但整体机制相对直接。真核转录起始复合物真核生物的转录起始复合物形成过程更为复杂，尤其是RNA聚合酶II系统。首先，TFIID(包含TBP)结合TATA盒，然后TFIIA和T