基因轉(zhuǎn)錄和后加工

1第十九章基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工2基因表達(dá)：DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯（遺傳信息）（生物活性）*DNA不是合成蛋白質(zhì)的直接模板*先轉(zhuǎn)錄成mRNA，再翻譯成蛋白質(zhì)3一個特定基因:一個拷貝若以DNA為模板:合成一個蛋白質(zhì)DNA多個RNA多個蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯4轉(zhuǎn)錄后加工：初級轉(zhuǎn)錄物成熟RNA逆轉(zhuǎn)錄：RNADNA（病毒）轉(zhuǎn)錄:基因表達(dá)的第一步（RNA生物合成，mRNA、tRNA、rRNA、snRNA）5復(fù)制基因組DNA的全部

轉(zhuǎn)錄

有選擇性，是活細(xì)胞為其

（保留和繼承物種全部遺傳信息）（細(xì)胞不同發(fā)育期，生存條件及需要）

生存而表達(dá)所需的部分信息6RNA:

從DNA分子的有限的區(qū)域中轉(zhuǎn)錄下來RNA：幾千個核苷酸DNA：30億個核苷酸(BP)（人染色體）(大部分)7轉(zhuǎn)錄不需要象復(fù)制一樣精確*RNA不是遺傳信息的永久儲存形式*轉(zhuǎn)錄下來的mRNA僅５-10％進(jìn)入胞質(zhì)中*RNA聚合酶缺乏校讀功能(轉(zhuǎn)錄104-105,復(fù)制109-1010)*RNA半衰期短:錯誤的RNA易消失

新的正確的RNA不斷產(chǎn)生圖8第一節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的基本特點(diǎn)(3)連接鍵（3‘，5’磷酸二酯鍵

）(1)DNA模板決定RNA序列(A-U)

(4)RNA合成方向5′→3′,與模板相反(6)DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶催化,不需引物

(5)第一個摻入的核苷酸:ATP/GTP(2)原料：NTP（A、G、C、U）3’5’3’5’5’3’5’3’9RNA聚合酶的功能(原核和真核)：*識別啟動子（DNA序列，轉(zhuǎn)錄起始區(qū)，調(diào)控自身基因表達(dá)）E.coliDNA:4×106bp,含2000個啟動子

結(jié)構(gòu)基因啟動子第二節(jié)

DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶10*選擇正確NTP，催化二酯鍵形成

*識別終止信號*與活化/阻遏蛋白作用

*解開部分(17bp)雙螺旋單鏈DNA模板產(chǎn)生調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始效率(調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的)11一.原核生物RNA聚合酶E.coliRNA聚合酶（研究最清楚）大分子(40萬)，復(fù)合酶全酶2、、’、ω、σ(五種亞基、六聚體)核心酶表19-112(開鏈)(催化),決定所轉(zhuǎn)錄基因原核:僅一種RNA聚合酶,催化三種RNA合成13體外轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)：核心酶也能合成RNA,但無固定起始點(diǎn)，轉(zhuǎn)錄起始：全酶（含σ亞基）延長：核心酶σ亞基：

尋找、辨認(rèn)DNA上啟動子加σ后特定起始點(diǎn)轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)基因啟動子14σ亞基種類多σ70

識別常用啟動子的共有序列σ32

識別非常用啟動子的序列

不同條件下，不同的σ不同RNA合成控制(σ70典型的辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的蛋白質(zhì)）

(-10區(qū)和-35區(qū))(圖12-5)15-35-10上游調(diào)控序列(啟動子)啟動子共有序列16較高溫度時,σ32識別熱休克基因啟動子

(+)熱休克基因表達(dá)熱休克蛋白合成(保護(hù)蛋白)例：細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境變化“特別”基因作應(yīng)答動用熱休克基因啟動子結(jié)構(gòu)基因17通用σ亞基：如σ70,

負(fù)責(zé)大多數(shù)基因轉(zhuǎn)錄,選擇性σ亞基：σ32

、σs、σE、σ54(環(huán)境變化時被激活)

溫度↑

→σ32量↑溫度恢復(fù)→σ32活性↓氮源缺乏：σ54被激活利用可替代的氮源置換σ亞基,控制轉(zhuǎn)錄啟動,應(yīng)答環(huán)境變化特定基因開啟（識別常用啟動子）（識別非常用啟動子）18σ亞基：影響RNA聚合酶對DNA的親和力使全酶緊密結(jié)合在啟動子上結(jié)合常數(shù)比核心酶增加１千倍全酶-啟動子的識別特異性為一般DNA的107

核心酶對DNA具有普遍的親和力：堿性蛋白－酸性核苷酸靜電吸引(疏松結(jié)合)結(jié)構(gòu)基因啟動子19一個E.coli:含7千個RNA聚合酶通常約2-5千個酶參與RNA合成全酶2、、’、ω、σ核心酶（參與全程轉(zhuǎn)錄）σ亞基比核心酶少，σ亞基需循環(huán)利用20二.真核生物的RNA聚合酶3種RNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、III）各自轉(zhuǎn)錄不同RNA基因不同的RNA分子(snRNA)(45SrRNA)21聚合酶Ⅰ：

45SrRNA

(18、5.8、28S的前體)

(真核rRNA基因中度重復(fù)序列,幾百個)(圖12-23)聚合酶Ⅱ：

最活躍的聚合酶，mRNA前體（mRNA信使,壽命短,不穩(wěn)定，需經(jīng)常合成)聚合酶III：

合成小分子RNA

tRNA

(70-90個核苷酸)

5SrRNA

(120個核苷酸)

snRNA

(90-300個核苷酸,參與mRNA剪切)(圖12-14)2245S轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(初級)rDNArDNArDNArDNA(真核)rRNA基因23較復(fù)雜，復(fù)合體(8-14種亞基)例：釀酒酵母RNA聚合酶Ⅰ13種亞基

Ⅱ10種亞基

Ⅲ14種亞基真核生物RNA聚合酶(I,II,III)結(jié)構(gòu)：

五種亞基,六聚體2、、’、ω、σ原核:一種酶,三種RNA24第三節(jié)

與轉(zhuǎn)錄起始有關(guān)的DNA結(jié)構(gòu)(啟動子，增強(qiáng)子,沉默子等)結(jié)構(gòu)基因啟動子增強(qiáng)子25基因1基因2基因3基因4轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)：不連續(xù)，分區(qū)段一個轉(zhuǎn)錄區(qū)段=一個轉(zhuǎn)錄單位（原核,操縱子)26初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上游序列下游序列第一個核苷酸摻入點(diǎn)

RNA聚合酶一個轉(zhuǎn)錄單位:一個轉(zhuǎn)錄事件從起始到終止的DNA區(qū)段(+1)(-)(+)27結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因啟動子調(diào)控序列(啟動子等)轉(zhuǎn)錄單位

啟動子：

位于轉(zhuǎn)錄起始區(qū)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄(屬順式作用元件)模板DNA序列(40-60bp,

和RNA聚合酶結(jié)合)終止序列終止子28啟動子

調(diào)控自身基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列順式作用元件：不直接編碼遺傳信息,

是調(diào)控自身基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列

(啟動子，增強(qiáng)子,沉默子等)29任何基因可轉(zhuǎn)錄兩種不同的RNA分子但RNA聚合酶只能在合適的DNA鏈上轉(zhuǎn)錄(不對稱轉(zhuǎn)錄)原因：啟動子呈非對稱性5’ATTCGACCGGACTAA3’3’TAAGCTGGCCTGATT5’DNA30

不對稱轉(zhuǎn)錄

僅一股鏈轉(zhuǎn)錄模板鏈不固定轉(zhuǎn)錄方向5’3’模板鏈基因1基因2基因3基因4反不對稱轉(zhuǎn)錄：模板鏈31增強(qiáng)子:*可在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄單元處發(fā)揮作用*發(fā)揮作用不依賴方向性*

增強(qiáng)真核啟動子功能(參)圖14-232(參)

調(diào)控自身基因表達(dá)活性的DNA序列啟動子增強(qiáng)子增強(qiáng)子啟動子33一.原核生物基因的啟動子序列特點(diǎn)：a.-35,-10區(qū)為共有序列,5

′端區(qū)5

′3

′TTGACTATAAT起始點(diǎn)Pribnow

-35-10-2–1+1+2啟動子第一個被轉(zhuǎn)錄34-35-10上游調(diào)控序列(啟動子)啟動子共有序列以-35和-10堿基對為中心的短序列有明顯的相似性（各種啟動子）35(參)圖12-5(b)雙鏈易解開(富含AT)(a)酶-DNA結(jié)合穩(wěn)定、牢固轉(zhuǎn)錄起始區(qū)-10區(qū)（Pribnow盒)：-35區(qū)：是聚合酶()辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的位點(diǎn)36-35-10雙鏈易解開37啟動子序列的重要性:堿基改變功能突變-35和-10區(qū)序列中一個特定啟動子b.高表達(dá)基因中,UP元件(UPStreamPromoter)

亞基與UP結(jié)合-40-60，AT豐富識別元件38二.真核生物基因的啟動子3種RNA聚合酶三類啟動子

位于轉(zhuǎn)錄起始區(qū)，結(jié)合RNA聚合酶，啟動基因轉(zhuǎn)錄真核RNA聚合酶不直接和啟動子結(jié)合*兩者很少/沒有親和力*單獨(dú)聚合酶不能區(qū)分啟動子和其他DNA序列,需其他蛋白質(zhì)幫助結(jié)構(gòu)基因啟動子39

轉(zhuǎn)錄開始識別TATA

CAATGC結(jié)合RNA聚合酶TF聚合酶II真核RNA聚合酶不直接和啟動子結(jié)合啟動子401.RNA聚合酶I的啟動子(1)不同生物間無序列同源性，但位置相對一致(2)含兩個分開序列聚合酶I:僅合成一種rRNA(45S—5.8、18、28)啟動子特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)基因啟動子聚合酶I41基因啟動子(a)：在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近上游啟動元件(b)：在-100-150處5

′3

′ba起始點(diǎn)a和b之間是啟動子內(nèi)元件422.RNA聚合酶

II的啟動子聚合酶

II:合成mRNA前體識別成千上萬啟動子(含不同序列)結(jié)構(gòu)基因啟動子聚合酶II43(1)TATA盒(Hogness盒)a.位于-30-20處是真核基因啟動子所必需(決定轉(zhuǎn)錄發(fā)生)位于起始點(diǎn)上游，由以下DNA元件組成(參)圖12-9聚合酶II啟動子的特點(diǎn)：44-30-2045d.

盒的完整與準(zhǔn)確對維持啟動子功能是

b.與原核的TATAAT（-10區(qū)）相似圖12-9c.

是TF(真核基因調(diào)節(jié)蛋白)結(jié)合啟動子的部位必需的(堿基突變啟動子失活)圖12-5圖46-10-35上游調(diào)控序列(啟動子)原核真核TF結(jié)合轉(zhuǎn)錄起始區(qū)47

-40和-110之間(參)圖12-9典型的啟動子(特征性序列)(2)CAAT盒和GC盒

(決定轉(zhuǎn)錄發(fā)生的頻率,組成強(qiáng)啟動子):TATA盒+CAAT盒+GC盒CAAT盒:5

′GGNCAATCT3

′GC盒：

5

′GGGCGG3

′

48-110-40*增強(qiáng)子、沉默子：決定轉(zhuǎn)錄起始的速率493.RNA聚合酶

III的啟動子（有幾種形式）A.基因內(nèi)啟動子—啟動子在基因內(nèi)部如:tRNA和5SRNA的基因啟動子

聚合酶

III：

合成tRNA、5SRNA、snRNA啟動子特點(diǎn)：(圖12-9)結(jié)構(gòu)基因基因內(nèi)啟動子結(jié)構(gòu)基因基因內(nèi)啟動子聚合酶IIItRNA5SRNA

tRNA5SRNA50

分為三部分：a.TATA盒

b.近側(cè)序列元件

c.遠(yuǎn)側(cè)序列元件

基因內(nèi)啟動子混合型啟動子C.

TATA盒和近側(cè)序列元件：(基因外)B.基因外啟動子在編碼序列的上游(圖)結(jié)構(gòu)基因啟動子結(jié)構(gòu)基因啟動子啟動子5152第四節(jié)

與轉(zhuǎn)錄終止有關(guān)的DNA結(jié)構(gòu)53以原核生物為例:模板上終止信號特征：富含GC的回文結(jié)構(gòu)，一系列AT堿基對轉(zhuǎn)錄終止終止信號控制(DNA模板上)

新生RNA產(chǎn)生

導(dǎo)致回文結(jié)構(gòu)后續(xù)效果(合成終止)（反向重復(fù)）5‘···G-A-A-T-T-C···3’3’···C-T-T-A-A-G···5’54發(fā)夾結(jié)構(gòu)發(fā)夾尾部含多個UDNA模板（不完整的反向重復(fù)序列）55（參）發(fā)夾形成酶構(gòu)象改變

聚合酶-模板結(jié)合方式改變酶構(gòu)象改變轉(zhuǎn)錄終止56第五節(jié)

基因轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后加工57外顯子內(nèi)含子5’帽3’3’尾初級轉(zhuǎn)錄物DNADNARNA(初級轉(zhuǎn)錄物)

成熟轉(zhuǎn)錄物(DNA的精確拷貝)轉(zhuǎn)錄加工(與DNA不完全相同)58一.原核基因轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后加工復(fù)制和轉(zhuǎn)錄：模板均為DNA,雙鏈單鏈

復(fù)制：解鏈范圍大,復(fù)制叉形式轉(zhuǎn)錄：解開10-20個核苷酸，轉(zhuǎn)錄泡形式

解開（圖）59‘60原核：

mRNA不需加工

(單一種類分子，轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián))

tRNA，rRNA前體成熟分子加工真核：mRNA,tRNA,rRNA前體成熟分子加工（過程復(fù)雜）（分子大，不至一種分子）轉(zhuǎn)錄后加工:圖19-9,10(圖)61(30S前體)有62(一)

原核基因轉(zhuǎn)錄過程1.起始：始于DNA模板上啟動子部位

-35區(qū)：起始區(qū)的辨認(rèn)位點(diǎn)-10區(qū)：轉(zhuǎn)錄起始區(qū)(TATAAT)

(TTGAC)63-35-10上游調(diào)控序列(啟動子)啟動子共有序列64全酶滑動尋找啟動子閉合啟動子復(fù)合體辨認(rèn)結(jié)合a.閉合啟動子復(fù)合體形成:(-35區(qū))*RNA聚合酶以隨機(jī)方式移動*能很快地與不同位點(diǎn)結(jié)合、解離*與啟動子結(jié)合形成閉合復(fù)合體65b.開放啟動子復(fù)合體形成：

解開局部雙螺旋模板鏈暴露開放啟動子復(fù)合體(轉(zhuǎn)錄起始的關(guān)鍵)(-10區(qū),‘,17bp)開放復(fù)合體-10,TATAAT起始區(qū)-10-35第一個核苷酸

*

不脫落，全酶停留在起始位置和轉(zhuǎn)錄起始有關(guān)*轉(zhuǎn)錄延長時,產(chǎn)物量與是否加入無關(guān)和延長無關(guān)*明顯少于核心酶組分可反復(fù)利用66(3)雙螺旋恢復(fù)*RNA聚合酶無外切酶活性：轉(zhuǎn)錄真實(shí)性低于復(fù)制(1)核心酶(‘)解開雙螺旋(17bp)(2)加入NTP合成RNA(),形成雜交鏈(12bp)2.延長:原核和真核無明顯差別，僅聚合酶不同‘67原核rRNA基因轉(zhuǎn)錄呈羽毛狀,RNA鏈上有小黑點(diǎn)核糖體rRNA(產(chǎn)物)rRNA基因(rDNA)5’5’3’3’提示:a.同一DNA模板上幾個基因轉(zhuǎn)錄同時進(jìn)行b.轉(zhuǎn)錄未結(jié)束翻譯已開始68發(fā)夾結(jié)構(gòu)發(fā)夾尾部含多個U（本）DNA模板3.終止(1)不依賴ρ因子的終止69ρ因子：

6個亞基，具ATP酶活性，結(jié)合單鏈RNA(12個核苷酸/亞基)(2)依賴ρ因子的終止

易結(jié)合含多聚C的RNA,不易結(jié)合多聚dC提示:終止信號存在于RNA(產(chǎn)物RNA3‘端富含C)(本)圖12-670新生RNA

3‘端含多聚C(本)與新生RNA結(jié)合

ρ因子沿新生

RNA單鏈推進(jìn)新生RNA單鏈(ρ)ATP(72個核苷酸)自模板分離

71(二)原核tRNA與rRNA前體加工修飾

原核生物

rRNA種類

5S、16S、23S（30S）

30S小亞基

50S大亞基

70S

核糖體(rRNA+rP)72tRNA基因E.Coli中：*rRNA基因(5S,16S,23S)在同一操縱子中tRNA前體rRNA前體(5s,16s,23s)一起被轉(zhuǎn)錄圖19-9(30sRNA前體)7374二、真核生物基因轉(zhuǎn)錄和加工轉(zhuǎn)錄及加工的特點(diǎn):(比原核復(fù)雜)A.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和加工,胞質(zhì)翻譯時空上分開

(原核：轉(zhuǎn)錄－翻譯偶聯(lián))7576單順反子B.一個轉(zhuǎn)錄單位編碼一條多肽鏈

結(jié)構(gòu)基因77C.轉(zhuǎn)錄起始需多種蛋白因子參與蛋白因子結(jié)合識別DNA起始部位RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物(TF)(啟動子)7879TF種類(按功能分兩類)：a.通用轉(zhuǎn)錄因子:

為酶與啟動子結(jié)合時所必需(真核生物中)RNA聚合酶IIIIII

(合成3種RNA)b.特異轉(zhuǎn)錄因子:

為個別基因的轉(zhuǎn)錄所必需轉(zhuǎn)錄因子

IIIIII(TF)啟動子IIIIII80TF種類較多，以TFII研究較深(A、B、D、E、F)與TFIID結(jié)合聚合酶II啟動子81TFIID

TATA

起始復(fù)合物識別A,B,E,FRNA聚合酶II穩(wěn)定TFIID

的結(jié)合促進(jìn)RNA聚合酶II

的結(jié)合解旋酶ATP酶82(參)圖12-10

TFIID

含不同結(jié)構(gòu)域結(jié)合/激活其它TF結(jié)合DNATFIID:

唯一能結(jié)合TATA盒的蛋白質(zhì)(參)圖12-9轉(zhuǎn)錄起始需多種蛋白因子參與(參)圖12-1083#

真核轉(zhuǎn)錄的延長與原核相似#真核轉(zhuǎn)錄終止沒有原核清楚,

真核生物含3種聚合酶，終止方式各不相同841.真核rRNA前體合成和加工1)rRNA前體基因(rDNA)

不同真核生物rRNA前體基因共性：

rDNA位于核仁內(nèi)#,自成一組轉(zhuǎn)錄單位，

初級轉(zhuǎn)錄物為45S

(18,5.8及28S)(參)圖12-23#

5SrDNA除外858645S轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(初級)rDNArDNArDNArDNA(rRNA前體)87rDNARNA聚合酶

INTP#細(xì)胞核因子rRNA前體合成B因子S因子(使聚合酶I準(zhǔn)確起始及轉(zhuǎn)錄）2)rRNA前體(45SRNA)合成(上游結(jié)合因子)(選擇性因子)#

屬DNA結(jié)合蛋白88rDNA特異序列核心序列(去除消除轉(zhuǎn)錄)上游元件(去除轉(zhuǎn)錄↓)

圖16-14（結(jié)合B、S因子和聚合酶）89B,S+

rDNA特異序列+聚合酶I

起始復(fù)合物S因子：增加上述結(jié)合B因子：結(jié)合在rDNA特異序列上rDNA特異序列

細(xì)胞核因子

使聚合酶I

準(zhǔn)確起始及轉(zhuǎn)錄(45SRNA)903）rRNA前體合成終止機(jī)制：#真核轉(zhuǎn)錄終止沒有原核清楚真核生物含3種聚合酶，終止方式各不相同轉(zhuǎn)錄單位的DNA下游轉(zhuǎn)錄終止(屬DNA結(jié)合蛋白)聚合酶I終止蛋白＋91核糖體蛋白＋rRNA前體（45S）（結(jié)合發(fā)生在轉(zhuǎn)錄尚未完成時）復(fù)合體

(80S)核糖體蛋白rRNA前體

核仁加工核糖體亞基(胞質(zhì)40S,60S)4)rRNA前體分子加工核仁92

提示：RNA具有催化功能核酶414核苷酸(內(nèi)含子)如:四膜蟲的自我剪接某些rRNA內(nèi)含子的去除是自我剪接,不需蛋白酶參與成熟rRNA四膜蟲26SrRNA前體93特點(diǎn)：作用方式簡單(剪切型、剪接型等)不需任何酶/蛋白質(zhì)參與特定的二級結(jié)構(gòu)(錘頭狀/發(fā)夾狀)功能:切割RNA、DNA、并具有RNA連接酶及磷酸酶活性催化效率低,屬較為原始的催化酶942.真核5SrRNA和tRNA的合成和加工由RNA聚合酶III催化5SrRNA和tRNA基因的啟動子被轉(zhuǎn)錄序列中結(jié)構(gòu)基因基因內(nèi)啟動子聚合酶IIItRNA5SRNA

tRNA5SRNATF95

1)初級5SrRNA合成和加工

A.5SrRNA基因及轉(zhuǎn)錄特性：a.

串聯(lián),多拷貝,核仁外

5S

rRNA大亞基組分之一，合成速率快

(45SrRNA：核仁)圖19-21(本)12-145’3’3’5’9697b.

調(diào)控序列(啟動子)圖16-18+47+96（40-50堿基）(被轉(zhuǎn)錄序列中)c.

調(diào)控轉(zhuǎn)錄的TF:

TFIII

A,C,B(圖16-18)(通用轉(zhuǎn)錄因子)98調(diào)控序列穩(wěn)定復(fù)合物99B.

5SrRNA前體成熟5SrRNA*簡單加工或不需加工*

5SrRNA基因僅表達(dá)一種分子100

2）tRNA前體合成和加工

tRNA基因中兩個區(qū)域?qū)RNA前體合成是必需的＋10

＋20＋60＋50轉(zhuǎn)錄類似5SrRNA(同一酶催化)被轉(zhuǎn)錄序列中101

穩(wěn)定復(fù)合物102*去除5‘端先導(dǎo)序列

(RNaseP作用,核酶)*3'端UU由CCA替代*堿基修飾(加甲基,C2-OH甲基化)*剪接去除內(nèi)含子例：酵母酪氨酸t(yī)RNA前體加工

(圖16-20)

tRNA前體成熟tRNA的過程：加工（核質(zhì)）103去除5‘端先導(dǎo)序列3'端UU由CCA替代剪接去除內(nèi)含子加工酶僅識別三維結(jié)構(gòu)tRNA前體剪接條件：

折疊成特殊的二級結(jié)構(gòu),

*酶僅識別三維結(jié)構(gòu)而不是線性分子僅剪接無突變的結(jié)構(gòu)成熟tRNA特異蛋白質(zhì)+胞質(zhì)核孔(參與蛋白質(zhì)合成)

ccA1043.真核mRNA前體合成和加工*

mRNA前體復(fù)雜加工成熟mRNAmRNA的前體及其各種剪切中間體的混合物hnRNA(核內(nèi)不均一RNA)

:*僅5-10%mRNA前體

成熟mRNA(大部分在核內(nèi)降解)105*

發(fā)育過程中,mRNA前體剪切形式可被調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)種類

（蛋白質(zhì)組要比基因組復(fù)雜得多）真核RNA聚合酶II:是真核基因表達(dá)的關(guān)鍵最活躍的聚合酶mRNA:種類多,信使,

壽命短,不穩(wěn)定，需經(jīng)常合成1061)mRNA前體的合成

*通用轉(zhuǎn)錄因子：(啟動子)轉(zhuǎn)錄因子

調(diào)控元件A.轉(zhuǎn)錄起始：結(jié)合(聚合酶II啟動子)TFIID、A、B、E、F….*調(diào)控元件:TATA、GC、CAAT107

TFⅡD最大，750KDTATA盒結(jié)合蛋白(TBP,×1,38KD)TBP相關(guān)因子(TAFs,

×

11)存在人，大鼠，果蠅，酵母中高度保守均能結(jié)合TATA盒TF:

多聚蛋白108標(biāo)記轉(zhuǎn)錄的啟動子TBP:TFIIB:產(chǎn)生穩(wěn)定的三重復(fù)合物TFIIF:幫助聚合酶II瞄準(zhǔn)啟動子,類似作用,TFIIE:

參與起始復(fù)合體形成

三重復(fù)合物????（TFⅡD）未磷酸化的CTD在轉(zhuǎn)錄起始中發(fā)揮作用109TFIIH:①促進(jìn)DNA解旋,形成開放復(fù)合體(覆蓋60bp)?②用ATP磷酸化RNA聚合酶II改變其構(gòu)象，使聚合酶釋放磷酸化的CTD導(dǎo)致RNA聚合酶離開起始區(qū)110與TATA結(jié)合(大部分TF結(jié)合在大溝)DNA螺旋彎曲有助于其他因子作用*

TBP（TFⅡD）的結(jié)合:標(biāo)記所參與轉(zhuǎn)錄的啟動子*

TBP在DNA小溝處111112

出現(xiàn)剪切序列和polyA序列轉(zhuǎn)錄終止(滯后)加polyA在遠(yuǎn)離加polyA

位點(diǎn)處終止B.轉(zhuǎn)錄終止:剪切序列(降解)特異核酸內(nèi)切酶113(1)5‘端帽結(jié)構(gòu)的形成5‘端帽：mG5’ppp5’G

(三磷酸雙鳥苷)非編碼，轉(zhuǎn)錄后形成(核內(nèi),轉(zhuǎn)錄25－30核苷酸后加)2)mRNA前體的加工

5‘端加帽，3’端加尾，剪接內(nèi)含子圖16-23114N7甲基化三磷酸雙鳥苷5’5’帽子鳥嘌呤甲基化：(鳥嘌呤甲基化轉(zhuǎn)移酶催化)N7甲基化Cap0（0位帽結(jié)構(gòu)）115真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后加工“加帽”5‘5‘5‘5‘GMPGMP加帽酶（亞基1）（亞基2，轉(zhuǎn)移GTP中GMP）116

避免5’端被磷酸酶和核酸酶破壞

5‘帽作用:#真核中：

有助于mRNA前體剪接

使蛋白質(zhì)合成效率(#與翻譯起始相關(guān))

???一種翻譯起始的必需因子mRNA帽結(jié)構(gòu)特異結(jié)合117（2）3‘端加多聚腺苷酸3‘端：polyA尾(絕大數(shù)真核中)

非基因編碼，轉(zhuǎn)錄后加

(polyA聚合酶)*特異內(nèi)切酶識別mRNA前體中一序列

(AAUAAA)(參)圖12-15*切除核苷酸(下游20個處)(本)圖13-14118圖13-14哺乳動物前mRNA3’端切除及加polyA示意圖圖13-14哺乳動物前mRNA3’端切除及加polyA示意圖圖13-14mRNA前體3’端切除、加尾新(特異核酸內(nèi)切酶識別)119*ATPnpolyA（#200－250腺苷酸）

polyA聚合酶mRNA成熟polyA變短#polyA長度難確定：均經(jīng)提取測定其長度隨mRNA壽命縮短

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a.和mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)(由核胞質(zhì))有關(guān)b.穩(wěn)定翻