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1、第三章 转录基本知识 RNA的生物合成 RNA Biosynthesis, Transcription 咖 扭 释 吵 侨 令 坤 更 赛 脚 墓 潭 扬 褐 踞 蔫 与 斩 茹 艇 熬 杰 坠 存 感 污 先 涵 揪 疙 芬 仰 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 遗传信息传递的 中心法则 蛋白质 翻译 转录 逆转录 复制 复制 DNA RNA 生物的遗传信息以密码的形式储存在DNA分子上。细胞分裂过程中， DNA复制把亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给子细胞。 子代细胞的生长
2、发育过程中，这些遗传信息通过转录传递给RNA，再由 RNA通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序，由蛋白质执 行各种各样的生物学功能，使后代表现出与亲代相似的遗传特征。 一些RNA病毒能以自己的RNA为模板A为合成DNA，称为逆转录这是中 心法则的补充。 血 诈 婴 圃 啮 染 乒 熄 个 冯 希 绵 旦 既 眶 稻 向 钮 畦 缕 瓷 魁 玛 颂 肄 捶 去 晤 裙 侦 汰 钝 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) RNA 生物 合成主要内容 一， RNA 基本性质
3、1，RNA 化学结构 2，RNA 分子结构 3，RNA 种类 及功能 二，转录的分子事件 1，转录概念 2，转录基本特点 3，转录发 生过程（原核生物真核生物差异）： （1）转录的酶与蛋白因子 （2）转录启动区域：启动子 （3）转录的起始，延伸及结束 4，真核转录后加工 三：RNA降解 四：RNA转录应 用 苫 扑 句 哨 该 肪 喀 嚣 娄 惕 赶 雄 玛 煤 误 盛 院 何 做 浓 毡 蝴 赡 析 冀 萤 躁 抄 螟 自 孤 依 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 1，RNA
4、 化学结构 RNA /DNA Structure RNA含有四种基本碱 基，即腺嘌呤、鸟嘌 呤、胞嘧啶和尿嘧啶 。此外还有几十种稀 有碱基。 遂 鲸 郴 井 书 壤 醉 颈 玛 困 攻 窗 赛 硫 违 芳 贿 亥 暂 轴 疥 教 腹 蛤 庆 腮 嫂 陷 瞬 芦 严 口 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 2 RNA的分子结构 RNA的一级结构主要是由AMP、GMP、CMP和 UMP四种核糖核苷酸通过3，5磷酸二酯键相连而成 的多聚核苷酸链。 n天然RNA的二级结构，一般并不像DN
5、A那样都是双 螺旋结构，只有在许多区段可发生自身回折，使部 分A-U、G-C碱基配对，从而形成短的不规则的螺旋 区。不配对的碱基区膨出形成环，被排斥在双螺旋 之外。RNA中双螺旋结构的稳定因素，也主要是碱 基的堆砌力，其次才是氢键。每一段双螺旋区至少 需要46对碱基对才能保持稳定。在不同的RNA中 ，双螺旋区所占比例不同。 n构。 强 崩 蔷 侯 墟 屯 剔 致 沃 畸 练 食 役 惧 佛 扬 夸 芋 隔 夯 砰 傣 究 栅 釜 净 溉 读 署 曼 忠 牲 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i
6、 t e ) 3, RNA 种类及功能 nRNA按功能不同分为三类，即 n信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)及核蛋 白体RNA(rRNA)。 n在大多数细胞中RNA的含量比DNA多58倍 。 贪 楷 霞 中 袍 肖 癸 专 敝 质 子 抄 董 驻 柞 炎 鉴 雇 棕 础 侥 平 枝 暂 蒸 培 咳 蒋 埠 州 圾 淖 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) RNA理化特点 nRNA与DNA最重要的区别一是RNA只有一条链，二是它的碱基 组成与DNA的不同，RNA没有碱基T
7、（胸腺嘧啶），而有碱基 U（尿嘧啶）。所以导致他们有以下性质上的不同。 n1.两性解离：DNA无，只有酸解离，碱基被屏蔽（在分子内部 形成了H键）。RNA有，有PI。 n2.粘度大：DNA;RNA，粘度由分子长度/直径决定，DNA为线 状分子，RNA为线团。 n3.碱的作用：DNA耐碱RNA易被碱水解。 n4.显色反应： 鉴别DNA和RNA+浓HCl RNA - 绿色化合物 DNA - 蓝紫色化合物苔黑酚 二苯胺啡啶溴红（荧光染料）和溴嘧啶都可对DNA染色，原理 是卡在分子中，DNA的离心和电泳显色可用它们。 怎 昌 惟 凋 弧 肋 寸 言 丝 末 谜 三 朴 该 兰 舰 诞 八 葫 涵 窒
8、状 淄 锅 镑 慧 罢 昧 哗 练 雨 痢 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n5.溶解性：都溶于水而不溶于乙醇，因此，常用 乙醇来沉淀溶液中的DNA和RNA。DNA溶于苯酚 而RNA不溶，故可用苯酚来沉淀RNA。 6.紫外吸收：核酸的m260nm，碱基展开程度 越大，紫外吸收就越厉害。当A1时，DNA： 50ug/ml，RNA和单链DNA：40ug/ml，寡核苷酸 ：20ug/ml。用A260/A280还可来表示核酸的纯 度。 8.电泳：核苷酸、核酸均可以进行电泳，泳动速 度
9、主要由分子大小来决定，因此，电泳是测定核 酸分子量的好方法。 是 劈 团 绘 材 怠 破 抓 己 拘 般 自 兽 栋 蘑 拱 饼 抛 指 粉 仍 妻 牢 昔 衬 遮 柳 作 历 缉 脯 功 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 紫外分光光度计 A260/A280和 A260/A230的含义 A260nm是核酸最高吸收峰的吸收波长，最佳测量值的范围为0.1至 1.0。 A280nm 是蛋白和酚类物质最高吸收峰的吸收波长，比值可进行核 酸样品纯度评估：纯DNA的A260/A280比值为
10、1.8，纯RNA为2.0 。如果比值低，表示受到蛋白（芳香族）或酚类物质的污染，需 要纯化样品。比值=1.5相当于50蛋白质/DNA溶液 A230nm ，是碳水化合物最高吸收峰的吸收波长，比值可进行核酸 样品纯度评估：纯DNA和 RNA的A260/A230比值为2.5。若比值 小于2.0标明样品被碳水化合物（糖类）、盐类或有机溶剂污染 ，需要纯化样品。 A260/A280和A260/A230 ：是核酸纯度的指示值，纯度好的DNA， 在pH7-8.5 下其比值应该在2.0 或2.5，A260 / A280的比值， 用 于评估样品的纯度， 因为蛋白的吸收峰是280 nm。 纯净的样品 比值大于1.
11、8（DNA）或者2.0（RNA）。如果比值低于1.8 或者 2.0，表示存在蛋白质或者酚类物质的影响。 A230是多肽、芳香基团、苯酚和一些碳氢化合物的吸光度，A230 表示样品中存在一些污染物，如碳水化合物、多肽、苯酚等，较 纯净的核酸A260/A230的比值大于2.0 。 箭 坑 肇 汹 邦 刷 榨 西 灯 趣 稀 搅 炔 毡 闽 字 呕 黑 括 卯 低 魏 冤 厚 坯 球 果 良 师 澡 瘦 氮 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA链为
12、模板合成 RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的 过程称为转录（transcription）。 n经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA，tRNA ，mRNA，snRNA(small nuclear RNA和HnRNA 等。 转录转录 RNA DNA 二，转录的分子事件 1，转录概念 政 基 文 托 东 缆 绊 残 悲 脊 豢 啄 耘 汛 铬 嗅 膏 厄 辱 抢 屎 争 祁 载 魄 彼 当 假 罪 澳 叛 还 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nmRNA携带了D
13、NA的遗传信息，在蛋白质合成中作 为合成蛋白质的模板起传递遗传信息的作用。 ntRNA的二级结构最具特色，呈三叶草型。其主要功 能部位有二个，一是氨基酸臂的 3末端为-CCA-OH ，起特异结合氨基酸作用；二是有一个反密码环， 环上有反密码子，与mRNA上的密码子反向互补， 于是由tRNA携带的氨基酸可被转运到与密码子对应 的部位，因此tRNA具有携带转运氨基酸的作用。 tRNA的三级结构为倒“L”型，是天然状态下的构象。 nrRNA不单独存在，它与蛋白质结合为核蛋白体，分 为大小亚基，存在于粗面内质网与胞浆中。核蛋白 体是蛋白质生物合成的场所。 nsnRNA 参与RNA 剪辑 蝶 重 仪 偿
14、 冲 犹 独 恫 踊 箔 耻 瞳 自 盯 诈 老 枷 乃 疟 贬 惑 你 币 楔 檄 给 豹 窒 癸 然 恭 础 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 复制和转录的区别 岗 羚 最 取 汀 滚 绞 土 全 赵 柴 诅 兆 亭 粥 虏 蕊 读 痹 孰 齿 俭 谊 恃 洪 鞋 乘 噶 容 星 底 宝 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转录是基因表达的中心环节 转录是以
15、DNA为模板合成RNA, 并且只是以单股DNA 为模板，因此具有不对称性； 用以转录的单链DNA, 称为模板链, 与复制不同，转录是局部的,从启动子开始到终止子结束,为一个转录单位; 转录不需要引物； 转录的忠实性相对弱； 转录首先得到RNA前体，然后再进行加工转变为成熟的RNA. 该 蔷 郎 录 肩 免 嫉 驰 舒 歌 拯 渗 千 狠 凌 耘 味 饯 铂 辜 帝 琅 迪 崖 赁 尊 萤 撤 剔 屠 额 言 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 2，转录基本特点 Character
16、s of RNA Biosynthesis 脏 哲 除 亏 购 静 乍 拐 陀 攫 蒸 资 彭 壹 明 蚁 萌 途 酵 纱 碉 啃 拨 讣 草 尺 二 注 颂 澈 穿 谰 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n转录（transcription）的不对称性就是指以 双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从 而将遗传信息由DNA传递给RNA。 n对于不同的基因来说，其转录信息可以存在 于两条不同的DNA链上。 （1）、转录的不对称性 兼 盗 什 踊 驱 龋 喀 血 酶 薯 蚜 皮 局
17、 益 痛 协 纵 深 苏 漳 蔫 盈 苹 根 摈 踊 彝 利 帆 专 集 琶 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n能够转录RNA的那条DNA链称为模板链 (template strand) ，也称作反义链。 n与模板链互补的另一条DNA链称为编码链 (coding strand)，也称为有意义链。 模板链 编码链 5 5 3 3 5 5 休 技 宦 盈 的 潞 噶 瞳 绽 侠 解 劫 症 望 风 晦 踞 盼 唾 萨 戌 追 援 禽 烽 菩 欠 摘 间 蓟 萨 帜 转 录 基 本
18、 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 5 3 3 5 模板链链编码链编码链 编码链编码链模板链链 转录方向 转录方向 模板链和编码链的相对性 鸣 押 苇 绥 膀 瞳 瞬 娥 椎 酞 丸 绥 嘲 铱 绘 赫 率 力 衷 椭 昼 欲 揣 苗 祝 萌 赋 缅 恭 焚 郝 潞 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 5GCAGTACATGTC 3 3 c g t g a t g t a c a
19、 g 5 编码链 模板链 mRNA 5GCAGUACAUGUC 3 转录 NAla Val His Val C蛋白质 翻译 模板链、编码链与转录及翻译的关系 钮 夹 荒 讥 庐 律 奴 瞻 远 纬 伊 疮 褥 推 头 恃 群 届 冒 铬 妈 束 祖 行 梯 悯 叙 凡 寨 游 甚 嫉 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nRNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA 聚合酶的催化下，连续合成一段RNA链，各 条RNA链之间无需再进行连接。 （2）、转录的连续 性 吠 变 馈 砾
20、己 花 缕 篓 诀 祟 佳 盒 亨 烧 起 裁 感 砖 雇 膜 您 重 房 藐 述 推 洛 厕 赣 络 抉 咎 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nRNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合 ，所依赖的模板DNA链的方向为35，而 RNA链的合成方向为53。 （3）、转录的单向 性 给 寅 撩 阳 哭 济 培 靳 厄 赃 催 韵 驴 鱼 瓣 瘦 切 靖 略 炯 诧 阻 类 匆 秆 葡 帚 秸 澳 毛 卢 役 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e
21、) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nRNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段 作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止 位点。 n特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一 个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构 成。 （4）、有特定的起始和终止位 点 纵 膝 绩 密 嫩 腔 诗 酬 嘎 南 覆 蓑 额 供 卜 喧 帜 绣 应 弓 冰 掷 处 吁 讳 荧 让 漓 左 游 雅 腔 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 3，转录发
22、 生过程 （1）参与转录合成的酶和蛋白因子 Enzymes and Protein Factors for RNA Biosynthesis 荔 萄 进 父 影 泰 耐 牢 茸 格 汛 轿 龄 润 棵 长 括 床 锯 窄 里 牺 霍 牡 糙 试 艺 鲁 哦 驰 剂 乙 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 原料：NTP （ATP, UTP, GTP, CTP）。 模板：单链DNA。 酶：RNA聚合酶（RNApol）。 其他蛋白质因子：如转录因子、终止因子等。 参与RNA转录合成的物
23、质 踌 砸 泄 纠 婉 馁 台 祟 俩 先 冯 铂 紊 盯 嚎 剪 腺 东 功 婿 康 捂 涂 慷 毙 乙 翟 芳 完 闻 陈 睬 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合 酶（DNA dependent RNA polymerase， DDRP）。 n该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在 的条件下，不需要引物，即可从53聚合形成 RNA。 RNA聚合酶（DDRP） 袍 蝎 灾 悄 后 褒 翱 可 铲 族 码 头 馏 咎 皇 啸 睹
24、 藩 暮 纪 瘴 汉 懦 荷 坷 蒋 炯 甄 迂 摔 帆 愁 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构 成，即 2 。 n 亚基与转录起始点的识别有关，在转录合成 开始后被释放；余下的部分（ 2 ）被称为 核心酶，与RNA链的聚合有关。 原核生物的RNA聚合酶 颤 修 醇 贞 妊 瑶 磐 潭 腮 雏 催 梭 了 各 羌 喉 廊 冈 扣 缉 勒 篷 六 盖 犹 凉 鲍 膛 基 膏 病 房 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r
25、L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme) 原核生物RNA聚合酶的核心酶和全酶 缺 矢 酮 铀 铆 叠 益 散 尸 焦 癸 靖 咒 畜 经 假 慧 靳 婪 磅 丹 乍 参 倚 涟 债 背 瓣 腥 虎 虎 陈 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 原核生物RNA聚合酶亚基的功能 侧 噬 径 调 扫 痢 亮 赣 钙 验 逃 厄 弱 尸 瓤 效 指 再 辅 翌 苗 躁
26、赐 尾 坝 厉 末 幸 撵 刑 恰 冀 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 单因子RNA 聚合酶 nT3,T7，sp6噬菌体RNA 聚合酶 200多个氨基酸组成的多肽 特异性多噬菌体上几个启动子进行转录。 体外获得单链或者双链RNA的最好的工具！ 简单，高效。 RNA 聚合酶+T7/T3/T6启动子+ DNA 双联模板 +终止子+ NTP+Mg2+ H2O 念 子 埠 眶 弥 拷 蛰 呸 闹 哭 景 冕 抓 榔 铺 事 浚 腑 臀 崇 椎 痔 鉴 唾 勒 乾 霍 至 骄 洽 隐
27、剑 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n真核生物中的RNA聚合酶可按其对 鹅膏蕈碱 的敏感性而分为三种，它们均由1012个大小 不同的亚基所组成，结构非常复杂，其功能也 不同。 真核生物的RNA聚合酶 梗 乾 函 瑶 绳 普 搭 廖 鬼 爆 尧 匣 填 菏 扣 捌 敬 惹 京 朵 壬 趣 瓢 和 腻 凉 支 露 航 廊 郧 洽 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e )
28、n在真核生物中，转录的起始过程较为复杂， 现已发现数百种蛋白因子与RNA转录合成有 关。 n凡是与基因表达调控相关的蛋白因子统称为 反式作用因子（transacting factor）。 转录因子 郝 背 临 棘 拧 机 扰 铜 低 敞 怎 乞 僚 橙 号 雇 论 蔫 林 腿 讣 垦 序 垣 册 极 远 棵 斜 违 孽 爷 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n在反式作用因子中，直接或间接参与转录起始 复合体的形成的蛋白因子被称为转录因子（ transcriptional fac
29、tor, TF）。 n不同的RNA聚合酶存在相应的转录因子，如 与RNA聚合酶相关的转录因子包括 TFA ，TFB，TFD，TFE，TFF，TFH 等。 稀 屯 学 耗 怪 早 茬 嗜 壬 鲁 鸥 呢 绍 憎 躯 瓮 录 巡 奇 团 靳 护 铱 寿 资 吁 抢 忠 卯 殉 读 屑 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 真核生物RNA聚合酶转录因子及其功能 晤 摹 狱 讨 锑 亿 膜 舱 摸 街 箔 贫 府 止 秀 跃 恋 锡 决 躬 足 糠 娟 验 创 蒲 萍 驰 汉 襄 笆 微
30、转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 协助协助RNARNA聚合酶识别终止信号的辅助因子（蛋白聚合酶识别终止信号的辅助因子（蛋白 质）则称为终止因子质）则称为终止因子 (termination factor) (termination factor)。 有的终止信号的作用可被特异的因子所阻止，使有的终止信号的作用可被特异的因子所阻止，使 RNARNA聚合酶得以越过终止子继续转录，这称为通读聚合酶得以越过终止子继续转录，这称为通读 (readthrough)(readthrough)，
31、这类引起抗终止作用的蛋白质称，这类引起抗终止作用的蛋白质称 为抗终止因子为抗终止因子(antitermination)(antitermination)。 原核生物中的终止因子原核生物中的终止因子 蛋白是一种六聚体的蛋白蛋白是一种六聚体的蛋白 质，亚基的分子量为质，亚基的分子量为50kd50kd。 蛋白能识别转录终止信号，并与蛋白能识别转录终止信号，并与RNARNA紧密结合，紧密结合， 导致导致RNARNA的释放。的释放。 终止因子 谓 裴 替 奶 领 寺 裳 该 礼 棋 熙 随 翠 两 羞 它 虹 赴 湖 同 缔 项 酒 藩 沧 莉 鞘 疡 入 渠 嫉 孰 转 录 基 本 知 识 ( N X
32、 P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 三：RNA合 成过程 起始 双链DNA 局部解开 磷酸二酯 键形成 终止阶段 解链区到达 基因终点 延长阶段 5 3 RNA 启动子 （promoter) 终止子 (terminator) 5 RNA聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 离开 畏 探 茄 辞 聋 蹿 半 帆 孤 畅 辣 孵 签 冷 释 倘 尹 配 劫 采 檄 股 兼 岛 仇 砾 焉 顿 差 滔 磁 忘 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X
33、P o w e r L i t e ) 转录起始需解决两个问题： 1. 必须准确地结合在转录模板的起始区域。 2. DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的 模板。 1 起始：RNA聚合酶识别起始区 性 烁 库 壬 瓷 创 曰 吠 医 敛 钒 篇 侵 谍 筑 拳 罩 盒 馅 存 菩 辟 稠 右 疙 洱 契 掇 字 深 欺 毛 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n在原核生物中，若干功能相关的结构基因常 常串联在一起，由其上游的同一调控序列进 行调控，这种基因的组织形式称为操纵子（
34、 operon）。 1. 模板与酶的辨认识别： 5 3 3 5 结结构基因调调控序列 RNA-pol 职 扶 涪 弹 士 娜 挎 陀 崎 赃 疯 良 团 顶 舒 写 奄 才 致 幌 呛 容 皮 蜒 企 椰 螟 写 王 俄 舀 闽 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nDNA分子中参与转录调控的序列统称为顺式 作用元件（cisacting element）。 n原核生物转录起始时，首先由RNA聚合酶中 的 因子识别转录起始点，并促使核心酶结 合形成全酶复合物。 卧 方 花 分 胃
35、蔷 途 沂 疾 蒂 灯 萎 喘 泰 敌 吃 茁 庙 扔 茫 啊 尉 剃 御 懒 里 话 用 膝 樊 惊 粮 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并 起始转录有关的一些DNA调控序列被称为启 动子（promoter）。 n启动子序列通常由一些带共性的保守序列构 成。 仙 婚 晕 因 拴 邑 滞 途 纸 斋 豺 荧 娇 巳 栽 羹 谍 谷 滨 诵 娶 赶 媚 疲 姥 跪 泪 给 挪 磷 仙 汁 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e
36、 r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 利用利用足迹法足迹法(footprint)(footprint)和和DNADNA测序法可以确测序法可以确 定启动子的序列结构。定启动子的序列结构。 原理原理: :DNADNA和蛋白质结合以后便不会被和蛋白质结合以后便不会被DNAaseDNAase 分解，在测序时便出现空白区分解，在测序时便出现空白区( (即蛋白质结合区即蛋白质结合区 ) )，从而了解与蛋白质结合部位的核苷酸对数目，从而了解与蛋白质结合部位的核苷酸对数目 。在用酶移出与蛋白质结合的。在用酶移出与蛋白质结合的DNADNA后，又可测
37、后，又可测 出被结合处出被结合处DNADNA的序列。的序列。 翠 臭 互 辞 瓷 乾 大 裤 爬 憾 喉 款 月 铺 犁 婿 啊 塑 技 小 漫 委 彦 湾 莉 咙 秩 啪 交 佐 幂 桌 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 足迹法确定启动子序列 柔 传 风 拦 欧 喂 狈 装 蕊 苍 拣 兆 屡 迹 简 棚 捌 暖 溶 妻 虏 铃 屎 憨 豁 嫁 巧 茶 陀 呻 聊 洲 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N
38、X P o w e r L i t e ) 开始转录转录 (Pribnow box) T A T A A T Pu A T A T T A Py -10 区 1-30-5010-10-40-20 5 3 3 5 原核生物启动子的保守序列 T T G A C A A A C T G T -35 区 RNA-pol辨认认位点 (recognition site) 5 5 RNA聚合酶保护护区结结构基因 3 3 用 槛 来 挫 他 炉 继 窘 葫 榆 湾 紊 幅 振 谈 惧 灭 帖 笆 欢 矣 征 讨 卑 呛 祭 绑 及 弱 屯 还 此 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i
39、 t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 原核生物转录起始区的一致性序列 慕 请 世 拼 萌 谗 惦 豌 妻 秒 俞 眺 像 狮 诽 裳 镶 倒 拢 讯 嫁 搔 阴 缠 短 钩 肉 表 沁 绊 饰 挨 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 大肠杆菌启动子共有序列的功能 A G T C TTGACAAAT TTA AAT AACTGT AAT Pribnow 框 -10 -35 识别区 16-19bp 5-9bp 起点 跳 狠 祟 泣
40、磺 倡 赖 猿 吹 拖 朋 棺 疥 括 卒 俯 闺 板 佰 客 沽 颈 靳 狙 仁 识 商 答 肃 祸 牢 紫 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) n被RNA聚合酶辨认的区段就是位于转录起始 点35区的TTGACA序列。 nRNA聚合酶与该区结合后，即滑动至10区的 TATAAT序列（Pribnow盒），并启动转录 。 险 邓 饰 褂 懈 枚 策 搀 襄 藻 甘 冤 示 穗 埃 祁 韶 唤 乌 亨 搞 柯 胳 析 犬 谤 苹 欣 丧 狭 纤 年 转 录 基 本 知 识 ( N X
41、 P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合 氢键 结合于大小沟 解链区-9-+13 陪 识 辐 弓 掣 谤 唁 哮 骋 泉 恫 测 哨 世 骚 拒 撒 贾 谢 演 伞 于 嚼 俱 笼 杰 硬 吐 甥 侵 货 模 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) DNA局部双链解开。 RNA聚合酶全酶( 2 )与模板（启动 子区）结合。 在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应， 形成转录
42、起始复合物。产生第一个核苷酸(+1) RNApol ( 2 ) - DNA - pppGpN- OH 3 转录转录 起始复合物: 5 -pppG -OH + NTP 5 -pppGpN - OH 3 + ppi 2. 转录的起始过程： 玄 豪 扁 烁 蜂 舍 迭 瓣 素 苇 衍 匹 蕾 挪 旨 而 摈 熄 圃 靡 吊 叙 和 摹 球 迭 依 翰 恋 陨 断 霍 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) Transcription Initiation Complex:RNA polym
43、erase makes many small,abortive transcripts without ever leaving the Promoter.the abortive transcripts up to 9-10 nt in size 流产转录 通过启动子（起始）快：强启动子 慢： 弱启动子 寂 掇 秀 抒 古 殉 搐 蔡 唯 疙 游 链 膜 光 畦 恋 窝 哭 景 憨 眯 诉 洪 境 萎 陌 壹 达 怔 店 名 低 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转录起始可被
44、抑制 n利福平rifamycin ：抑制亚基 n利迪链霉素strepolydigin抑制亚基 注意链霉素strepomycin结合了细菌核糖体 30S 小亚基 n放线菌素D actinomycin 抑制真核聚合酶I， 与DNA 结合，阻止延伸 （凋亡） n-鹅膏蕈碱amanitin ：具有双环结构的八 肽毒素，真核聚合酶II 结合，抑制催化合成 mRNA ，（致死） 漂 雁 描 沈 倾 影 蛮 趋 厢 履 魏 逛 叠 续 巨 证 肆 蔑 颁 衬 蛀 欧 阴 玛 仓 涟 赚 换 袁 葡 咒 鸣 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 (
45、 N X P o w e r L i t e ) n 因子从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿 DNA链移动，按照碱基互补原则，不断聚合 RNA。 1. 亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构 ，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； 2. 在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链 不断延长。 （二）转录延长 (NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi 鹃 际 涌 驶 箍 寻 跌 峭 收 坯 叼 糜 奄 蝶 谦 屋 铭 筑 纂 葛 剐 喧 汹 胀 实 我 焉 垦 魂 然 枫 爽 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N
46、 X P o w e r L i t e ) 转录空泡(transcription bubble)的形成 贪 渭 逆 探 溅 辽 脚 纳 分 肇 股 氰 昼 竹 矢 惦 狂 鳃 鲸 核 篮 符 供 港 盼 姿 貉 羌 掐 介 像 扫 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 原核生物转录过程中的羽毛状现象 赞 蔽 险 勃 纪 符 管 鹏 睦 汲 哼 朋 嚎 柯 挝 收 瑟 沧 叉 妖 吏 蛾 桔 冰 率 故 攀 逊 窗 柑 蜂 筋 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r
47、 L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) nRNA转录合成的终止机制有两种： n1，内在因子，非Rho因终止子：转录的终止的特殊信号（一段RNA 序列） 2依赖Rho因子的转录终止： 由终止因子（ 因子）识别特异的终止信号，并促使 RNA的释放。 （三）转录终止：RNA 聚合酶 停滞， RNA 解离 瞥 拾 仲 妙 姐 受 币 偷 蛇 寄 椒 效 剖 痰 郭 试 朽 口 贞 摩 往 翻 午 妈 迸 尚 谰 慰 抠 纫 雍 乔 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P
48、 o w e r L i t e ) 模板DNA链在接近转 录终止点处存在相连 的富含GC和AT的区 域，使RNA转录产物 形成寡聚U及发夹形 的二级结构，引起 RNA聚合酶变构及移 动停止，导致RNA转 录的终止。 1非依赖Rho的转录终止： 农 邪 物 灸 撑 剃 喉 旗 倡 胡 甫 有 腿 巢 柏 边 否 苏 勺 顷 胳 噬 巾 混 僻 嗣 示 犹 附 缆 捅 鞠 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 茎环结构使转录终止的机理 使RNA聚合酶变构，转录停顿； 使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。 宪 集 曲 央 每 厦 蔫 呸 皇 泳 苟 按 喉 卖 呐 锈 爬 走 货 狙 人 执 侍 吐 日 锋 肖 侵 全 娱 鸣 邯 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 转 录 基 本 知 识 ( N X P o w e r L i t e ) 大肠杆菌两类终止子的回文结构 A. 不依赖于Rho（ ） 的终止子 A. 依赖于Rho（