3轉(zhuǎn)錄與加工3.1原核生物的基因轉(zhuǎn)錄3.2真核生物的基因轉(zhuǎn)錄3.3轉(zhuǎn)錄后加工模板

DNA酶

RNA聚合酶（RNApolymerase)原料

四種核糖核苷三磷酸ATP、UTP、GTP、CTP產(chǎn)物：RNA轉(zhuǎn)錄（transcription）轉(zhuǎn)錄指以DNA為模板，由RNA聚合酶催化，以4種核苷三磷酸（NTP）為原料，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)合成RNA的過程，轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一步，一個(gè)基因能否表達(dá)的關(guān)鍵往往是在轉(zhuǎn)錄階段，闡明轉(zhuǎn)錄的分子機(jī)制對(duì)于了解基因表達(dá)具有重要的作用。轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同點(diǎn)P73相同

①都是通過酶的作用，合成一條與DNA模板互補(bǔ)的多核苷酸鏈的過程，②新鏈延伸方向5’→3’，合成的化學(xué)機(jī)制基本相同，都有起始、延伸、終止三個(gè)階段，③堿基的加入嚴(yán)格遵循堿基配對(duì)原則。不同

①復(fù)制需要引物，轉(zhuǎn)錄不需引物。②轉(zhuǎn)錄時(shí)，僅以雙鏈DNA中的一條鏈作為模板，有選擇性的拷貝基因組的特定部分，稱為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位或轉(zhuǎn)錄子；而DNA復(fù)制是以DNA中的兩條鏈作為模板進(jìn)行半保留復(fù)制，將整個(gè)染色體組全部復(fù)制。任何轉(zhuǎn)錄單位可以獲得多個(gè)RNA拷貝，而DNA復(fù)制只在每個(gè)細(xì)胞分裂是完成一次。

③轉(zhuǎn)錄是由RNA聚合酶催化，要與DNA上的特定序列-啟動(dòng)子結(jié)合才開始轉(zhuǎn)錄；復(fù)制是由DNA聚合酶催化，從復(fù)制起始點(diǎn)開始。④轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶只有5’→3’聚合作用，無5’→3’及3’→5’外切活性，因此缺乏廣泛的校正機(jī)制。⑤隨著轉(zhuǎn)錄，新生成的RNA與模板分離；復(fù)制時(shí)，引物RNA并不與模板分離，需到復(fù)制完成時(shí)由DNA聚合酶I切除。轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的異同(+)strandissensestrand(-)strandisantisensestrand

對(duì)于一個(gè)基因來說，DNA的兩條鏈中只有一條鏈作為RNA合成時(shí)的模板，這條鏈叫做模板鏈（templatestrand），也稱為反義鏈（antisensestrand）；另一條鏈則稱為有義鏈（sensestrand），又稱編碼鏈（codingstrand），與RNA序列一致。DNA鏈分開形成轉(zhuǎn)錄泡，以其中一條鏈為模板按堿基互補(bǔ)原則合成RNA。隨著轉(zhuǎn)錄泡的遷移，其后的DNA雙鏈重新形成雙螺旋。第一節(jié)原核生物的基因轉(zhuǎn)錄1、原核生物的RNA聚合酶2、控制轉(zhuǎn)錄起始的DNA序列-啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)3、轉(zhuǎn)錄的過程1原核生物的RNA聚合酶依賴于DNA的RNA聚合酶DDRP特點(diǎn)：以核糖核苷三磷酸（NTP）為底物；③起始鏈的合成不需引物；④合成時(shí)，第一個(gè)引入的NTP是以三磷酸形式存在，一般是嘌呤核苷三磷酸；⑤RNA聚合酶無校正能力；②在一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位中僅以DNA雙鏈中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板；⑥按5′→3′方向合成。RNA聚合酶的組成：2’全酶=核心酶+E.coli僅由一種聚合酶完成全部RNA（mRNArRNA

tRNA)的轉(zhuǎn)錄---RNAPlymerase亞基功能利福平提高RNA聚合酶與啟動(dòng)子的特異性P75Initiationonly36.5KD36.5KD151KD155KD11KD70KD465kdK2E.coliRNApolymeraseBothinitiation&elongation啟動(dòng)子

是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，它的保守序列被RNA聚合酶或其他DNA結(jié)合蛋白結(jié)合后可以起始或調(diào)控轉(zhuǎn)錄。σ因子在RNA聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子的過程中起關(guān)鍵作用,大腸桿菌至少有4種σ因子。2、啟動(dòng)子σ70負(fù)責(zé)識(shí)別一般的啟動(dòng)子σ32識(shí)別熱激蛋白質(zhì)基因啟動(dòng)子σ38負(fù)責(zé)識(shí)別碳源饑餓條件下的基因啟動(dòng)子σ54識(shí)別固氮酶基因啟動(dòng)子啟動(dòng)子：一般位于基因上游，控制基因轉(zhuǎn)錄起始的一段DNA序列。＋1＋－下游上游

Pribnow實(shí)驗(yàn)大腸桿菌σ70啟動(dòng)子的確定足跡法（footprinting）－10區(qū)和－35區(qū)之間的間隔啟動(dòng)子共有序列特征：起始轉(zhuǎn)錄點(diǎn)－10區(qū)－35區(qū)

大腸桿菌σ70啟動(dòng)子－１０序列位于大約-4到-13，RNA聚合酶的牢固結(jié)合位點(diǎn)，決定轉(zhuǎn)錄的起始位置。也稱為Pribnow盒。共有序列為T80A95T45A60A50T96，-10序列與轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)之間間隔5～9bp，這一間隔序列是不保守的，但間隔序列的長(zhǎng)短很重要。功能：RNA聚合酶牢固結(jié)合的位點(diǎn)；決定轉(zhuǎn)錄的起始位置。－３５序列Sextama框，共有序列是TTGACA，對(duì)RNA聚合酶全酶有很高的親和性，如果發(fā)生突變或缺失親和性將降低。-35序列被σ因子識(shí)別和初始結(jié)合的位置，又稱識(shí)別位點(diǎn)，決定轉(zhuǎn)錄頻率。在90％的啟動(dòng)子中-35序列和-10序列相距16~19bp。這兩個(gè)保守元件之間的間隔序列對(duì)于啟動(dòng)子的功能并不重要，但距離決定RNA聚合酶的作用強(qiáng)度。+1-35sequence---5-9bp---TATAAT-----16-19bp-----17bp-10sequenceTTGACAThesequencesoffiveE.colipromotersConsensusTTGACATATAAT3、轉(zhuǎn)錄的過程：1.模板的識(shí)別2.轉(zhuǎn)錄起始3.轉(zhuǎn)錄延伸4.轉(zhuǎn)錄終止原核基因轉(zhuǎn)錄的起始為使模板鏈能與堿基配對(duì)，轉(zhuǎn)錄起始時(shí)DNA雙螺旋必須局部解旋。解旋從RNA聚合酶結(jié)合的啟動(dòng)子部位開始后，聚合酶從一個(gè)特定的核苷酸位點(diǎn)起始RNA鏈的合成，這一位點(diǎn)被稱為轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，又被定義為基因序列的+1位置。

核心酶在σ因子的參與下結(jié)合到DNA上（擴(kuò)散方式）。起始識(shí)別,即RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合，形成封閉型起始復(fù)合物（-35序列）。開放型起始復(fù)合物的形成，即RNA聚合酶與-10序列結(jié)合，解開雙鏈結(jié)構(gòu)，暴露出單鏈模板。形成三元起始復(fù)合物，起始轉(zhuǎn)錄。原核生物轉(zhuǎn)錄起始分為四個(gè)階段9個(gè)堿基組成的RNA短鏈RNA聚合酶與DNA的結(jié)合RNA聚合酶全酶首先通過擴(kuò)散作用進(jìn)入自由卷曲的DNA分子，通過接觸、解離、再接觸、移動(dòng)的方式，RNA聚合酶全酶在DNA上搜尋啟動(dòng)子，直到σ因子發(fā)現(xiàn)識(shí)別位點(diǎn)-35序列。

起始識(shí)別

當(dāng)RNA聚合酶全酶發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)子的-35序列后，它與DNA分子的結(jié)合由疏松變?yōu)槔喂?，形成封閉型的起始復(fù)合物。聚合酶是通過σ因子找到啟動(dòng)子的特異序列的，σ因子增加酶與啟動(dòng)子的結(jié)合常數(shù)和停留時(shí)間，抑制隨機(jī)結(jié)合，能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的專一性。

開放型起始復(fù)合物的形成RNA聚合酶全酶的一端與-35序列接觸后，通過某種變構(gòu)機(jī)制，整個(gè)酶分子向-10序列轉(zhuǎn)移，并與之牢固結(jié)合，雙螺旋鏈解開，識(shí)別模板鏈。當(dāng)-10序列及起始位點(diǎn)處發(fā)生局部解鏈時(shí)，RNA聚合酶全酶與啟動(dòng)子即形成開放型啟動(dòng)子復(fù)合物，RNA聚合酶在-10序列區(qū)域緊密地與啟動(dòng)子結(jié)合。最初，75～80bp隨著σ因子的脫離，只覆蓋30～40bp大腸桿菌ＲＮＡ聚合酶在轉(zhuǎn)錄起始階段的ＤＮＡ覆蓋情況70-80bp60bp30-40bpRNA聚合酶在起始時(shí)改變“尺寸”

三元起始復(fù)合物的形成

隨著開放型起始復(fù)合物的形成，DNA上形成長(zhǎng)約17個(gè)核苷酸的開鏈區(qū)，即轉(zhuǎn)錄泡。RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)開始加入第一個(gè)核苷三磷酸。當(dāng)另外一種能夠與模板形成配對(duì)氫鍵的核苷酸填充了延伸位點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)位點(diǎn)上的核苷酸合成第一個(gè)磷酸二酯鍵，形成三元復(fù)合物RNA-DNA-RNA聚合酶。Transcriptionbubble

原核RNA合成的延伸當(dāng)RNA上最初2～9個(gè)核苷酸轉(zhuǎn)錄出來后，σ因子即從全酶上解離，核心酶與模板的親和性下降到與非特異性位點(diǎn)結(jié)合的水平，在DNA鏈上容易移動(dòng)，為RNA鏈的延伸創(chuàng)造了條件。釋放出來的σ因子可以再與其它核心酶結(jié)合重新起始轉(zhuǎn)錄。P83圖17bp

13bp在形成這個(gè)短RNA鏈過程中，每加入一個(gè)堿基，聚合酶都有釋放RNA導(dǎo)致起始失敗的可能。失敗起始產(chǎn)生一系列短寡聚核苷酸鏈（2～9個(gè)堿基）。(1)RNA聚合酶

E．coli的RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄T7DNA的速度為17個(gè)核苷酸/s，而T7酶轉(zhuǎn)錄速度可達(dá)100－200個(gè)核苷酸/s。(2)暫停信號(hào)

當(dāng)RNA聚合酶遇到特殊序列時(shí)，轉(zhuǎn)錄速度會(huì)突然出現(xiàn)變化，可小于0.1個(gè)核苷酸/s，這段序列稱為暫停信號(hào)。暫停狀態(tài)的模板鏈多為GC富集區(qū)或反向重復(fù)序列。

(3)其它配基

離體實(shí)驗(yàn)中ppGpp能影響延伸速度，大腸桿菌nusA蛋白也有調(diào)節(jié)延伸速度的功能。影響RNA鏈延伸的速度的因素轉(zhuǎn)錄終止包括RNA合成的終止和轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的解體。當(dāng)RNA聚合酶沿著模板移動(dòng)遇到轉(zhuǎn)錄終止子信號(hào)序列時(shí)，不再把底物逐個(gè)加到RNA3’-OH端，而是從DNA模板上解離。終止子：在模板DNA分子上(基因末端）有終止轉(zhuǎn)錄的特殊堿基序列，成為終止子。原核基因轉(zhuǎn)錄的終止內(nèi)源性-不依賴于ρ因子的終止子、依賴于ρ因子的終止子回文結(jié)構(gòu)共同特點(diǎn)：

不依賴于ρ因子的終止子1.在終止子序列上有富含GC的二重對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，約15～20個(gè)核苷酸。2.之后有大約為6～8個(gè)A的堿基，最終轉(zhuǎn)錄成RNA末端的一連串U。轉(zhuǎn)錄的RNA產(chǎn)物具有一個(gè)發(fā)夾結(jié)構(gòu)，莖部富有GC序列，隨后一段富含寡聚U的片段。Figure10.3.Terminationatanintrinsicterminator.ThepresenceofaninvertedpalindromeintheDNAsequenceresultsinformationofahairpinloopinthetranscript.

(Genomes,2e,Brown)RNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)可能會(huì)插入核心酶中，使核心酶難于向前移動(dòng)而發(fā)生暫停；RNA鏈的—段寡聚U序列與DNA模板上的寡聚A通過氫鍵配對(duì)。由于A－U之間的氫鍵和堿基堆集力都很弱，使雙鏈容易解開，不需要ρ因子便造成了轉(zhuǎn)錄停止。這種不需要輔助因子的終止子又稱為強(qiáng)終止子。依賴于ρ因子的終止子同樣二重對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，但回文結(jié)構(gòu)中GC堿基對(duì)含量較少，下游缺乏寡聚U結(jié)構(gòu)。RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄到回文序列時(shí)發(fā)生一定時(shí)間的停頓。當(dāng)有ρ因子存在時(shí)，轉(zhuǎn)錄才終止。ρ因子是一種55kDa蛋白質(zhì)六聚體，是協(xié)助RNA聚合酶識(shí)別終止信號(hào)的輔助因子，屬于ATP依賴的解旋酶家族，具有一個(gè)RNA結(jié)合域和ATP水解域。為什么ρ因子能在終止位點(diǎn)終止轉(zhuǎn)錄反應(yīng)？一種假說認(rèn)為ρ因子利用NTPase活性水解NTP釋放能量，使ρ因子結(jié)合在RNA產(chǎn)物的5′端，并能從5′端向3′端移動(dòng)。RNA聚合酶在終止子發(fā)夾處暫時(shí)停頓時(shí)，ρ因子趕上RNA聚合酶，與RNA聚合酶的β亞基相互作用，將嵌合于RNA聚合酶空間結(jié)構(gòu)中的RNA“拉”出來，與RNA聚合酶競(jìng)爭(zhēng)RNA的3′端，促使聚合酶脫離模板DNA，三元復(fù)合物解離，釋放出RNA鏈。TemplatestrandtranscriptionFigure10.4.Rho-dependenttermination.RhoisahelicasethatfollowstheRNApolymerasealongthetranscript.Whenthepolymerasestallsatahairpin,RhocatchesupandbreakstheRNA-DNAbasepairs,releasingthetranscript.NotethatthediagramisschematicanddoesnotreflecttherelativesizesofRhoandtheRNApolymerase.

(Genomes,2e,Brown)因子的熱追蹤模型通讀和抗終止因子P86第二節(jié)真核生物的基因轉(zhuǎn)錄1、真核生物的RNA聚合酶2、啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)3、轉(zhuǎn)錄的過程α-鵝膏蕈素對(duì)真核生物RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的影響AmanitaPhalloidesAmanitabisporigera

真核生物三種RNA聚合酶分類功能對(duì)α-鵝膏蕈堿的敏感性RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，合成45SrRNA，再加工成5.8SrRNA、18SrRNA、和28SrRNA不敏感RNA聚合酶Ⅱ存在于核質(zhì)中，合成mRNA和snRNA最敏感RNA聚合酶Ⅲ存在于核質(zhì)中，合成tRNA、5SrRNA

U6

snRNA介于Ⅰ和Ⅱ之間RNA聚合酶I、Ⅱ和Ⅲ都含有12個(gè)以上的不同亞基,其中五種為共有亞基。最大亞基與E.coli聚合酶中的β′亞基相似；第二大亞基則與含有活性位點(diǎn)的β亞基相似；在RNA聚合酶I與聚合酶Ⅲ中分別有兩個(gè)亞基、RNA聚合酶Ⅱ中有一個(gè)亞基與E.coliRNA聚合酶的α亞基具有同源性。2、真核生物的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)與原核生物啟動(dòng)子的不同之處：真核生物中有三種不同的啟動(dòng)子。③有的有遠(yuǎn)距離的調(diào)控元件存在，如增強(qiáng)子。①結(jié)構(gòu)不恒定，不同啟動(dòng)子中各種元件的位置、序列、距離和方向都不完全相同，其中以啟動(dòng)子Ⅱ最為復(fù)雜；②不直接和RNAPol結(jié)合，轉(zhuǎn)錄時(shí)先和其他轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合，再和聚合酶結(jié)合。轉(zhuǎn)錄因子(transcriptionalfactor,TF)識(shí)別啟動(dòng)子保守序列的蛋白因子。啟動(dòng)子含有特定的保守元件，被轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別并與之結(jié)合，然后與RNA聚合酶相互作用，形成起始復(fù)合體以啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ啟動(dòng)子的保守元件數(shù)目較少，所需要的轉(zhuǎn)錄因子也比較少。RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子保守元件的種類和數(shù)量較多，所需的也就很多。

啟動(dòng)子Ⅱ

核心元件（coreelement）上游啟動(dòng)子元件：CAATbox、GCbox等，控制轉(zhuǎn)錄（upstreampromoter）TATA框：-25區(qū)TATAAA轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)：多為A，兩側(cè)由Py組成起始的頻率。遠(yuǎn)上游序列：增強(qiáng)子（enhancer）—兩個(gè)正向重復(fù)序列（farupstreamsequence）啟動(dòng)子I核心元件（coreelement）上游啟動(dòng)子元件：控制轉(zhuǎn)錄（upstreampromoter）起始的頻率。TATA框：TATAAA啟動(dòng)子Ⅲ

位于起始位點(diǎn)的下游的轉(zhuǎn)錄區(qū)內(nèi)，因此稱為下游啟動(dòng)子（downstreampromoter）或基因內(nèi)啟動(dòng)子（intragenenicpromoter）。RNA聚合酶I的啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄18S、5.8S和28S的rRNA，首先產(chǎn)生一個(gè)45S的rRNA前體轉(zhuǎn)錄物，隨后被切成28S、18S和5.8S。RNA聚合酶Ⅰ的啟動(dòng)子包括：核心元件

-45～+20,包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，單獨(dú)就可起始轉(zhuǎn)錄，是轉(zhuǎn)錄所必需的序列上游啟動(dòng)子元件（UPE）-180～-107,能增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄效率。RNApolⅠ（A）：Locatedinnucleolus

Forpre-rRNA(-18s-5.8s-28s)80-85%oftotalRNAIncluding4subunits

Twocontroldomainsincludedincis-elementsUPE(上游啟動(dòng)子元件)

Corepromoter（核心元件）

Trans-factorincluding

UBF（UPE結(jié)合因子）特異的結(jié)合兩個(gè)保守元件SL1（選擇因子）不能單獨(dú)結(jié)合啟動(dòng)子，類似因子1ofTBP（TATA結(jié)合蛋白）

3ofTAF（TBP輔助因子）SL1UPE

corepromoter

UBF

UBF

UBF

UBF

AllowsRNApolbindingcomplextoinitiate

Pre-rRNARNA聚合酶III的啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)錄起始

轉(zhuǎn)錄tRNA、5SrRNA和U6snRNA。啟動(dòng)子位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)下游，稱為內(nèi)部啟動(dòng)子（internalpromotor）。RNA聚合酶III的啟動(dòng)子分為兩類

Typeone.（tRNAgene）：

cis-element順式作用元件tans-factor反式作用因子A

box：TGGCNNAGTGG（D-loopoftRNA

）Bbox：GGTTCGANNCC（

TψC-loop

oftRNA

）

TFⅢC

：結(jié)合內(nèi)部啟動(dòng)子，協(xié)助TFⅢB

結(jié)合在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近

TFⅢB

：定位因子,結(jié)合通用轉(zhuǎn)錄因子TBP，協(xié)助

RNApolⅢ

結(jié)合到轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)TFⅢBTBPAbox

BboxTFⅢCRNApolⅢAbox

BboxTFⅢCTFⅢBTBPRNApolⅢRNApolⅢRNApolⅢRNApolⅢ（C）：Locatedinnucleoplasm

Typetwo.（5SrRNAgene）：

cis-elementincludingtans-factorA

box：+50to+65bpCbox：located81-99bpdownstreamfrom+1

TFⅢA

：具有鋅指結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，結(jié)合到包含C

box的DNA序列的大溝中。

TFⅢC

：結(jié)合內(nèi)部啟動(dòng)子序列，協(xié)助TFⅢB

結(jié)合在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近

TFⅢB

：定位因子,結(jié)合通用轉(zhuǎn)錄因子TBP，協(xié)助

RNApolⅢ

結(jié)合到轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)TFⅢATFⅢBTBPAbox

CboxTFⅢCRNApolⅢRNApolⅢTranscriptioninitiationAbox

CboxIntermediateelement5SrRNAgeneAbox

BboxtRNAgeneRNA聚合酶Ⅱ含有8～12個(gè)亞基,轉(zhuǎn)錄所有的編碼基因和大多數(shù)snRNA基因。最大亞基的羧基末端結(jié)構(gòu)域（CTD）由多個(gè)Tyr－Ser－Pro－Thr－Ser－Pro－Ser序列重復(fù)組成的。轉(zhuǎn)錄起始時(shí)CTD被去磷酸化，轉(zhuǎn)錄延伸過程中又被磷酸化。RNA聚合酶Ⅱ的啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄起始Tyrp—SerP—Pro—ThrP—SerP—Pro—SerP酪—絲—脯—蘇—絲—脯—絲位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游100bp左右，包括核心啟動(dòng)子、上游調(diào)控元件決定RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄頻率。RNA聚合酶Ⅱ的啟動(dòng)子決定轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的關(guān)鍵序列，也是基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子TFⅡD的結(jié)合位點(diǎn)。包括轉(zhuǎn)錄起始子序列和TATA框。TATA框

轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-25~-35bp處，TATAA(T)A(A)T，兩側(cè)卻傾向于富含G-C堿基對(duì)的序列。決定RNA聚合酶Ⅱ的結(jié)合位置以正確起始轉(zhuǎn)錄.單獨(dú)起作用時(shí)，只能確定轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)并產(chǎn)生基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄。核心啟動(dòng)子位于上游-30~-100bp,能較強(qiáng)影響轉(zhuǎn)錄的起始頻率。CAAT框（CAATbox）

其一致序列為GGC(T)CAATCT，一般位于-75附近。GC框（GCbox）在-80～-110含有GCCACACC或GGGCGGG序列。CAAT框和GC框主要控制轉(zhuǎn)錄起始頻率，基本不參與起始位點(diǎn)的確定，CAAT框?qū)D(zhuǎn)錄起始頻率的影響最大。上游調(diào)控元件典型的真核基因啟動(dòng)子原核、真核基因啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)能顯著提高基因轉(zhuǎn)錄效率的調(diào)控元件（DNA序列）。最早在SV40病毒中發(fā)現(xiàn)，可使旁側(cè)的基因轉(zhuǎn)錄提高100倍，增強(qiáng)子通常占100-200bp長(zhǎng)度，核心組件常為8-12bp，單拷貝或多拷貝串連。目前在病毒、植物、動(dòng)物和人類正常細(xì)胞中都發(fā)現(xiàn)有增強(qiáng)子存在。

增強(qiáng)子增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)增強(qiáng)子是一個(gè)相當(dāng)大的單元，含有特定功能的重復(fù)序列。增強(qiáng)子能在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)起作用。無特定位置。增強(qiáng)子可在基因的上游、下游甚至基因的內(nèi)部起作用。增強(qiáng)子的作用與其序列的方向無關(guān)。有組織專一性或細(xì)胞專一性。例如，由于免疫球蛋白基因的增強(qiáng)子的激活蛋白僅在B淋巴細(xì)胞中存在，其增強(qiáng)子只在B淋巴細(xì)胞中有效。增強(qiáng)子促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的一個(gè)方法是通過推動(dòng)形成彎曲或環(huán)狀的二級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。

基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子（TFⅡ）RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄某個(gè)基因時(shí)，通常需要20種以上的蛋白因子結(jié)合于啟動(dòng)子上形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物,其中一些轉(zhuǎn)錄因子是轉(zhuǎn)錄起始必需的，并可維持基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄。TFⅡ-D，TFⅡ-B，TFⅡ-F，TFⅡ-E，TFⅡ-H，TFⅡ-A。轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物TBP（TFⅡ-D）、TFⅡ-B和TFⅡ-F與RNA聚合酶Ⅱ可在啟動(dòng)子上形成最低限度的復(fù)合物，開始轉(zhuǎn)錄mRNA，隨著TFⅡ-E和TFⅡ-H的加入形成完整的轉(zhuǎn)錄復(fù)合物并轉(zhuǎn)錄出長(zhǎng)鏈的RNA。加入TFⅡ-A可再進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)錄效率。RNA聚合酶Ⅱ的轉(zhuǎn)錄起始TFⅡD與TATA框結(jié)合，使DNA變形，導(dǎo)致TATA框形成一個(gè)80°的扭結(jié)，TFⅡA與TFⅡD結(jié)合，并穩(wěn)定TFⅡD－DNA復(fù)合體。一旦TFⅡD結(jié)合到DNA上，轉(zhuǎn)錄因子TFⅡB就會(huì)與TFⅡD結(jié)合，而TFⅡB允許RNA聚合酶Ⅱ和另一個(gè)因子TFⅡF加入到復(fù)合體中。RNA聚合酶被結(jié)合上去之后，TFⅡE、TFⅡH和TFⅡJ迅速結(jié)合到復(fù)合體上。TFⅡH使RNA聚合酶的羧基末端結(jié)構(gòu)域磷酸化,從而促使RNA聚合酶離開啟動(dòng)子區(qū)域，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的延伸.

TFⅡ

D:由TATA框結(jié)合蛋白TBP（TATAbindingprotein,TBP)與8種TBP協(xié)同因子（TBPassociatedfactor,TAF）組成。識(shí)別和結(jié)合核心啟動(dòng)子（TATAbox和Inr）。

基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子（TFⅡ）TFⅡ-B:C端直接結(jié)合在TBP-DNA復(fù)合物上，而其氨基端可能形成的鋅指結(jié)構(gòu)域在TFⅡ-F協(xié)同下參與募集RNA聚合酶Ⅱ，是繼TBP之后加入轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的因子。TBP、啟動(dòng)子DNA和TFⅡ-B復(fù)合物的立體結(jié)構(gòu)

TFⅡ-F由兩個(gè)亞單位組成，能在體外沒有DNA和其他因子存在下與聚合酶Ⅱ形成復(fù)合物。具有DNA解旋酶活性，在聚合酶復(fù)合物的前方解開DNA雙螺旋。

基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子（TFⅡ）TFⅡ-E

由兩個(gè)基因編碼，在體內(nèi)以各兩個(gè)亞基組成的四聚體。通過TFⅡ－B而不直接與DNA結(jié)合。TFⅡ－E參與調(diào)節(jié)TFⅡ－H的磷酸激酶活性并可使ATP酶的活性成倍提高。

TFⅡ-H多亞基蛋白質(zhì)復(fù)合物，其中一亞基是ATP依賴性的DNA解旋酶，另一亞基有蛋白激酶活性及依賴于DNA的ATP酶活性。

基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子（TFⅡ）TFⅡ-A只在RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄時(shí)對(duì)TBP與TATA盒的結(jié)合起穩(wěn)定作用，在轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物中不一定需要。真核生物中RNApol的作用必須有其他相關(guān)轉(zhuǎn)錄蛋白在啟動(dòng)子處的先期結(jié)合才能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄TranscriptionalInitiationComplex（TIC）逐級(jí)組裝RNApolⅡ+>20TFⅡsGeneralTranscriptionFactors（GTFs）：TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡE、TFⅡF、TFⅡH真核基因轉(zhuǎn)錄終止的機(jī)制尚不清楚。它不是聚合酶指導(dǎo)的RNA合成停止，而是RNA鏈在延伸過程中受到某種RNA蛋白質(zhì)復(fù)合物或其他未明機(jī)制的控制使聚合酶延伸復(fù)合物由模板脫離，轉(zhuǎn)錄子在加多聚腺苷信號(hào)(5‘—AAUAAA)的3’下游再經(jīng)一類蛋白質(zhì)因子如轉(zhuǎn)錄子切割因子S2等特異性內(nèi)切酶的作用，使RNA鏈斷裂在連接多聚腺苷接尾處。

真核基因轉(zhuǎn)錄的終止

第三節(jié)

轉(zhuǎn)錄后加工RNA加工是對(duì)初生轉(zhuǎn)錄物進(jìn)行修飾的總稱。除原核生物的mRNA轉(zhuǎn)錄后一般不需要加工外，初生RNA轉(zhuǎn)錄物要經(jīng)過多種修飾才成為成熟的產(chǎn)物。最常見的加工類型包括：（1）內(nèi)切核酸酶和外切酶對(duì)核苷酸的切除（2）向初生RNA轉(zhuǎn)錄物的3’端和5’端添加核苷酸（3）對(duì)某些特殊的核苷酸堿基或糖苷進(jìn)行修飾

AAAAAArRNA的加工

原核生物rRNA加工轉(zhuǎn)錄物通過內(nèi)部互補(bǔ)序列折疊形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，并使一些蛋白與之結(jié)合形成核糖核蛋白復(fù)合體（RNP），然后進(jìn)行甲基化修飾，由RNA酶Ⅲ進(jìn)行剪切，釋放出5S、16S、23S前體分子。隨后RNA酶M5、M16、M23分別在每一前體分子的5′端和3′端進(jìn)行進(jìn)一步的剪切釋放出成熟的全長(zhǎng)RNA分子。

真核生物rRNA加工切除外部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ETS）1和2和內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）釋放出32S和20S的前RNA。前rRNA的折疊、與蛋白質(zhì)結(jié)合、甲基化。原核生物和真核生物剛轉(zhuǎn)錄生成的tRNA前體一般無生物活性，需要進(jìn)行①剪切和拼接②堿基修飾③3’-OH連接-CCA結(jié)構(gòu)

tRNA的加工原核生物的tRNA加工內(nèi)切核酸酶RNaseE、F在3′端切除一個(gè)側(cè)翼序列，留下一個(gè)額外的9核苷酸外切酶RNaseD依次切去3′端區(qū)域的7個(gè)核苷酸接著RNaseP進(jìn)行內(nèi)切產(chǎn)生出成熟的tRNA5′端RNaseD繼續(xù)除去3′端剩余的2個(gè)核苷酸，產(chǎn)生出成熟的3′端核苷酸修飾：甲基化、假尿嘧啶核苷以真核生物酵母菌tRNATyr初生的轉(zhuǎn)錄物形成一個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)切酶識(shí)別這種結(jié)構(gòu)并切除5’端的前導(dǎo)區(qū)和2個(gè)額外的3’端核苷酸。當(dāng)3’端的兩個(gè)核苷酸被切除后，tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶將5’-CCA-3’序列添加到tRNA的3’端，產(chǎn)生成熟的tRNA3’端。下一步是切除內(nèi)含子，由內(nèi)切酶將內(nèi)含子兩端切除后，再將兩半個(gè)tRNA分子連接在一起。

真核生物的tRNA加工原核生物mRNA的特征：半衰期短，轉(zhuǎn)錄與翻譯是緊密相連的。以多順反子的形式存在。5‘沒有帽子結(jié)構(gòu)，3’沒有polyA,沒有后加工過程mRNA的加工1.EukaryoticcellscontainthreeclassesofnuclearRNApolymeraseandtheseareresponsibleforthesynthesisofdifferentclassesofRNA.

1.真核生物細(xì)胞中含有三類RNA聚合酶，分別負(fù)責(zé)三類不同RNA的合成。2.ManymRNAmoleculesareverylonglived.2.許多mRNA分子的壽命很長(zhǎng)。3.Boththe5'and3'terminiaremodified;acomplexstructurecalledthecapisfoundatthe5'endandalong(upto250nucleotides)sequenceofpolyadenylicacid,poly(A),isfoundatthe3'end.3.真核生物mRNA的5’末端和3’末端均被修飾，5’末端具帽子結(jié)構(gòu)；3’末端有多聚的poly(A)（長(zhǎng)度可達(dá)250個(gè)腺苷）。

4.AlleukaryoticmRNAmoleculesaremonocistronic.4.所有真核生物的mRNA分子都是單順反子。5.ThemRNAmoleculethatisusedasatemplateforproteinsynthesisisusuallyaboutone-tenththesizeoftheprimarytranscript.DuringmRNAprocessing,interveningsequencescalledintronsareexcisedandthefragmentsarerejoined.5.作為蛋白質(zhì)合成模板的mRNA分子，其大小只有初級(jí)轉(zhuǎn)錄本的1/10。在mRNA的剪切加工過程中，插入序