原核生物與真核生物轉錄時候的區(qū)別

關于原核生物與真核生物轉錄時候的區(qū)別（一）什么是基因轉錄？遺傳信息從基因轉移到RNA的過程。RNA聚合酶通過與一系列組分構成動態(tài)復合體，并以基因序列為遺傳信息模板，催化合成序列互補的RNA，包括轉錄起始、延伸、終止等過程。第2頁,共29頁，2024年2月25日，星期天1.對一個基因組（genome)，轉錄只發(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合成遵循嚴格的堿基互補配對原則5.新合成的RNA5’端具有三磷酸結構，第一個常為嘌呤核苷酸（二）轉錄的基本特征GeneralFeaturesofTranscription第3頁,共29頁，2024年2月25日，星期天7.不對稱轉錄:DNA雙鏈中僅一股鏈可作為模板而轉錄，另一條鏈不轉錄；模板鏈并非永遠在同一單鏈上。6.以NTP為底物;第4頁,共29頁，2024年2月25日，星期天（三）與轉錄有關的DNA結構

DNAStructuresRelatedtoTranscription1.轉錄單位與轉錄子（Transcriptionunitandtranscript）2.啟動子(Promoter)3.轉錄終止信號

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

，由若干個結構基因及其上游的調控序列所組成。*轉錄子：由2個或2個以上緊密連鎖，并共同轉錄形成一種mRNA分子的結構基因組成的復合單位。1.轉錄單位與轉錄子第6頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

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

定義：

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

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

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

（四）基因轉錄的過程一、轉錄模板二、DNA指導的RNA聚合酶三、模板與酶的辨認結合四、基因轉錄的過程第11頁,共29頁，2024年2月25日，星期天5’3’5’3’2.方框內的DNA區(qū)段為結構基因3.為模板鏈，也稱有意義鏈或Watson鏈1.箭頭示轉錄產(chǎn)物及轉錄方向4.為編碼鏈，也稱反義鏈或Crick鏈一、轉錄模板第12頁,共29頁，2024年2月25日，星期天5’…GCAGTACATGTC…3’3’…CGTCATGTACAG…5’5’…GCAGUACAUGUC…3’mRNAN…Ala.Val.His.Val…C多肽鏈轉錄翻譯編碼鏈模板鏈第13頁,共29頁，2024年2月25日，星期天二、RNA聚合酶（RNApol）RNApol又叫轉錄酶抄錄酶DNA指導的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五個亞基第14頁,共29頁，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

種類轉錄產(chǎn)物對鵝膏蕈堿的敏感性

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,共29頁，2024年2月25日，星期天PS1S2S3啟動子OPromoter調控序列結構基因

操縱子（operon）

結合RNA聚合酶表達功能蛋白?I三、模板與酶的辨認結合操縱子（operon）:原核生物的轉錄單位第16頁,共29頁，2024年2月25日，星期天RNA聚合酶保護區(qū)結構基因終止點10-10TTGACATATAAT轉錄開始+1翻譯開始Purine-35（Pribnowbox）辨認結合區(qū)轉錄起始區(qū)

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

2)與模板結合3.在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應，形成轉錄起始復合物RNApol(

2

)-DNA-pppGpN-OH3

轉錄起始復合物:5

-pppG-OH+

NTP

5

-pppGpN

-OH3

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

亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶變構，與模板結合松弛，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。(NMP)n

+

NTP

(NMP)n+1

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

轉錄起始點上游多數(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,共29頁，2024年2月25日，星期天真正轉錄終止點GCGC-CAAT-TATA-ATGAATAAA修飾點外顯子內含子翻譯起始轉錄起始TATA盒(Hognessbox)CAAT盒GC盒增強子切離加尾順式作用元件翻譯終止OCT-1：ATTTGCAT八聚體增強子：遠離受影響的基因而調控轉錄的DNA序列稱之。OCT-1轉錄起始前的上游區(qū)段

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

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