原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄時(shí)候的區(qū)別

關(guān)于原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄時(shí)候的區(qū)別（一）什么是基因轉(zhuǎn)錄？遺傳信息從基因轉(zhuǎn)移到RNA的過程。RNA聚合酶通過與一系列組分構(gòu)成動(dòng)態(tài)復(fù)合體，并以基因序列為遺傳信息模板，催化合成序列互補(bǔ)的RNA，包括轉(zhuǎn)錄起始、延伸、終止等過程。第2頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.對(duì)一個(gè)基因組（genome)，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基因。2.RNA的合成方向是:5’→3’3.RNA合成的起始不需要引物4.RNA合成遵循嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則5.新合成的RNA5’端具有三磷酸結(jié)構(gòu)，第一個(gè)常為嘌呤核苷酸（二）轉(zhuǎn)錄的基本特征GeneralFeaturesofTranscription第3頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天7.不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄:DNA雙鏈中僅一股鏈可作為模板而轉(zhuǎn)錄，另一條鏈不轉(zhuǎn)錄；模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一單鏈上。6.以NTP為底物;第4頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的DNA結(jié)構(gòu)

DNAStructuresRelatedtoTranscription1.轉(zhuǎn)錄單位與轉(zhuǎn)錄子（Transcriptionunitandtranscript）2.啟動(dòng)子(Promoter)3.轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)

(Terminationsignalsoftranscription)4.轉(zhuǎn)錄因子（Transcriptionfactors）5.增強(qiáng)子(Enhancer)第5頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天*轉(zhuǎn)錄單位：DNA鏈上從啟動(dòng)子直到終止點(diǎn)之間的DNA序列稱為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。*操縱子(operon):原核生物一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，稱為操縱子

，由若干個(gè)結(jié)構(gòu)基因及其上游的調(diào)控序列所組成。*轉(zhuǎn)錄子：由2個(gè)或2個(gè)以上緊密連鎖，并共同轉(zhuǎn)錄形成一種mRNA分子的結(jié)構(gòu)基因組成的復(fù)合單位。1.轉(zhuǎn)錄單位與轉(zhuǎn)錄子第6頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天

定義：DNA分子上可與RNA聚合酶特異結(jié)合，而使轉(zhuǎn)錄開始的一段DNA序列。本身不被轉(zhuǎn)錄。2.啟動(dòng)子（Promoter）第7頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.轉(zhuǎn)錄因子（TranscriptionFactors，TF）主要參與轉(zhuǎn)錄的起始第8頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.增強(qiáng)子(Enhancer)

定義：

是指能使和它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。真核基因高效表達(dá)的一種遠(yuǎn)端調(diào)控元件，一般跨度為100-200bp，具有特征性的核苷酸序列組成。第9頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)

TerminationSignalsofTranscription原核生物（大腸桿菌）:1.依賴ρ因子的終止子（Rho-dependentterminators）2.內(nèi)在的終止子(intrinsicterminators，即不依賴ρ因子的終止信號(hào)）

真核：poly(A)加尾信號(hào)AATAAA第10頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（四）基因轉(zhuǎn)錄的過程一、轉(zhuǎn)錄模板二、DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶三、模板與酶的辨認(rèn)結(jié)合四、基因轉(zhuǎn)錄的過程第11頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天5’3’5’3’2.方框內(nèi)的DNA區(qū)段為結(jié)構(gòu)基因3.為模板鏈，也稱有意義鏈或Watson鏈1.箭頭示轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物及轉(zhuǎn)錄方向4.為編碼鏈，也稱反義鏈或Crick鏈一、轉(zhuǎn)錄模板第12頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天5’…GCAGTACATGTC…3’3’…CGTCATGTACAG…5’5’…GCAGUACAUGUC…3’mRNAN…Ala.Val.His.Val…C多肽鏈轉(zhuǎn)錄翻譯編碼鏈模板鏈第13頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、RNA聚合酶（RNApol）RNApol又叫轉(zhuǎn)錄酶抄錄酶DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶DDRP（一).原核生物的RNA聚合酶（E.Coli）全酶核心酶σ亞基α2ββ’holoenzymecoreenzymeMw：480KDa五個(gè)亞基第14頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）真核生物的RNA聚合酶表5-2真核生物RNApol的種類與功能

種類轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物對(duì)鵝膏蕈堿的敏感性

RNApolⅠ

RNApolⅡ

RNApol

Ⅲ45S是5.8S、18S和28SrRNA的前體hnRNA是mRNA的前體45SrRNA耐受hnRNA和snRNA極敏感tRNA和5S-rRNA中度敏感第15頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天PS1S2S3啟動(dòng)子OPromoter調(diào)控序列結(jié)構(gòu)基因

操縱子（operon）

結(jié)合RNA聚合酶表達(dá)功能蛋白?I三、模板與酶的辨認(rèn)結(jié)合操縱子（operon）:原核生物的轉(zhuǎn)錄單位第16頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天RNA聚合酶保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)基因終止點(diǎn)10-10TTGACATATAAT轉(zhuǎn)錄開始+1翻譯開始Purine-35（Pribnowbox）辨認(rèn)結(jié)合區(qū)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)

RNApol能否才能知道RNApol的結(jié)合部位的DNA序列？第17頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、轉(zhuǎn)錄過程起始延長(zhǎng)終止三階段第18頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.DNA雙鏈解開1.RNA聚合酶全酶(

2)與模板結(jié)合3.在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物RNApol(

2

)-DNA-pppGpN-OH3

轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物:5

-pppG-OH+

NTP

5

-pppGpN

-OH3

+ppi（一）轉(zhuǎn)錄起始過程：原核生物的轉(zhuǎn)錄過程第19頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)1.

亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶變構(gòu)，與模板結(jié)合松弛，沿著DNA模板前移；

2.在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長(zhǎng)。(NMP)n

+

NTP

(NMP)n+1

+PPi第20頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.依賴Rho(ρ)因子的轉(zhuǎn)錄終止2.非依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止（三）轉(zhuǎn)錄終止指RNA聚合酶在DNA模板上停頓下來不再前進(jìn)，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA鏈從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物上脫落下來。分類（一）原核生物的轉(zhuǎn)錄終止ρ因子(Pr)1.識(shí)別結(jié)合富含C的RNA鏈功能:2.ATPase活性3.解螺旋酶(helicase)活性第21頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天真核生物的轉(zhuǎn)錄過程（一）轉(zhuǎn)錄起始真核生物的轉(zhuǎn)錄起始上游區(qū)段比原核生物多樣化，轉(zhuǎn)錄起始時(shí)，RNA-pol不直接結(jié)合模板，其起始過程比原核生物復(fù)雜。第22頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天

轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游多數(shù)有共同的5’-TATA序列，稱為Hogness盒或TATA盒。

不同物種、不同細(xì)胞、不同的基因，可以有不同的上游DNA序列，但都可統(tǒng)稱為順式作用元件(cis-actingelement)。第23頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天真正轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)GCGC-CAAT-TATA-ATGAATAAA修飾點(diǎn)外顯子內(nèi)含子翻譯起始轉(zhuǎn)錄起始TATA盒(Hognessbox)CAAT盒GC盒增強(qiáng)子切離加尾順式作用元件翻譯終止OCT-1：ATTTGCAT八聚體增強(qiáng)子：遠(yuǎn)離受影響的基因而調(diào)控轉(zhuǎn)錄的DNA序列稱之。OCT-1轉(zhuǎn)錄起始前的上游區(qū)段

第24頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)真核生物轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過程與原核生物大致相似，但因有核膜相隔，沒有轉(zhuǎn)錄與翻譯同步的現(xiàn)象。RNA-pol前移處處都遇上核小體。

轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過程中可以觀察到核小體移位和解聚現(xiàn)象。第25頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）真核生物的轉(zhuǎn)錄終止AAUAAAGUGUGUGAATAAAGTGTGT3′processing（核酸內(nèi)切酶）—AAUAAA—Poly(A)NucleaseHelicasehnRNA5’Release轉(zhuǎn)錄終止修飾點(diǎn)第26頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天（五）原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄的區(qū)別原核真核轉(zhuǎn)錄與翻譯幾乎同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄在胞核；翻譯在胞漿RNA聚合酶1種I，II，III起始點(diǎn)識(shí)別-35區(qū)，-10區(qū)TATA盒等順式作用元件轉(zhuǎn)錄終止依賴或不依賴于ρ因子AATAAA修飾點(diǎn)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物多順反子單順反子轉(zhuǎn)錄后修飾無或很少?gòu)?fù)雜第27頁(yè),共29頁(yè)，