原核生物和真核生物轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控的差異.ppt

原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控的差異,Powered by www.RedO,素材天下 ,王民托 2010.12.13,DNA的轉(zhuǎn)錄,RNA合成的酶學(xué),真核生物和原核生物結(jié)合模板的特性,Please insert Title Please insert sub-title,1,2,3,素材天下 ,4,小結(jié),RNA的合成（轉(zhuǎn)錄）,DNA轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一步，也是最關(guān)鍵的一 步。 生物體基因表達(dá)調(diào)控的第一步也是決定是否要 該基因轉(zhuǎn)錄。,模板：模板鏈轉(zhuǎn)錄（不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄） 原料：NTP 酶：DNA依賴的RNA聚合酶 產(chǎn)物：mRNA、rRNA、tRNA 配對(duì)：A-U T-A G-C,合成主要包括以下幾步： 1 RNA聚合酶結(jié)合于DNA上的特定位點(diǎn)。 2 RRNANA鏈的延長(zhǎng); 3 鏈的終止與釋放; 1 RNA聚合酶結(jié)合于DNA上的特定位點(diǎn); 2鏈的延長(zhǎng); 3 鏈的終止與釋放;,RNA合成的酶學(xué),RNA聚合酶僅僅是復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄機(jī)構(gòu)的核心部分。 除了RNA聚合酶之外,還需要其他一些輔助的蛋 白質(zhì)因子 如在轉(zhuǎn)錄終止時(shí)發(fā)生作用的釋放因子(因子)和抗終止因子等。參與起始作用的因子習(xí)慣上算是RNA聚合酶的成分,其實(shí)也是一種輔助因子。不同的基因種類可能有不同的輔助因子 例如E.coli的一種熱震驚蛋白就是一種特殊的亞基,負(fù)責(zé)熱震驚基因啟動(dòng)子的識(shí)別。,原核生物的RNA聚合酶,RNA聚合酶由多個(gè)亞基組成,核心酶,全酶,RNA聚合酶全酶在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的結(jié)合:,真核生物的RNA聚合酶,真核生物的RNA聚合酶,所有真核生物的RNA聚合酶都有2個(gè)不同的大亞基和幾十個(gè)小亞基 RNA聚合酶由十二個(gè)亞基組成，其最大 的亞基稱為RBP1 RNA聚合酶最大亞基的羧基末端由一段為Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser的重復(fù)序列片段，稱為羧基末端結(jié)構(gòu)域。它對(duì)于維持細(xì)胞的活性是必須的。,RNA-Pol COMAPRISION,原核生物 只有一種RNA聚合酶,真核生物 有三種RNA 聚合酶 RNA聚合酶(RNA pol) RNA聚合酶(RNA pol) RNA聚合酶(RNA pol),原核生物轉(zhuǎn)錄起始,1.啟動(dòng)子結(jié)合（閉合啟動(dòng)子復(fù)合物的形成） 閉合啟動(dòng)子復(fù)合物：RNA聚合酶與DNA組成的復(fù)合物，一般在DNA的-35序列處，不能起始RNA合成。 2.DNA解旋（開放啟動(dòng)子復(fù)合物的形成) 開放啟動(dòng)子復(fù)合物：?jiǎn)?dòng)子與RNA聚合酶在-10序列處形成的復(fù)合物，在這里有更多的堿基被打開并能進(jìn)行RNA的起始合成。 3.RNA鏈起始 起始位點(diǎn)為第一個(gè)嘌呤殘基，其中G比A更常見。當(dāng)加入第一個(gè)堿基后，形成了起始三元復(fù)合物（全酶-DNA-第一個(gè)核苷酸）；加入第二個(gè)堿基后，形成第一個(gè)磷酸二酯鍵，直至加入九個(gè)堿基。,轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的主要部位,操縱子,原核生物大多數(shù)基因表達(dá)調(diào)控是通過(guò)操縱子機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。 操縱子通常由 2個(gè)以上的編碼序列與啟動(dòng)序列、操縱序列以及其他調(diào)節(jié)序列在基因組中成簇串聯(lián)組成。,啟動(dòng)子,增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄頻率 識(shí)別區(qū) 解旋區(qū) 轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn),啟動(dòng)序列,終止子,終止序列的特點(diǎn)： 1）發(fā)夾結(jié)構(gòu)(減速) 2）4個(gè)或更多的U殘基 （脫離）,Figure 8.6,起始成功后，聚合酶釋放出因子，形成核心酶-DNA-新生RNA鏈三元（三聚）復(fù)合物。隨著轉(zhuǎn)錄泡的移動(dòng)，不斷地解螺旋和再螺旋（解螺旋區(qū)域的大小穩(wěn)定地保持在17bp），RNA鏈不斷的延長(zhǎng)。,真核生物的轉(zhuǎn)錄,真核生物的轉(zhuǎn)錄過(guò)程比原核復(fù)雜。二者的轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程有較大區(qū)別，轉(zhuǎn)錄終止也不相同。,真核生物的啟動(dòng)子 多部位結(jié)構(gòu)：包括TATA盒，CAAT盒，GC盒，增強(qiáng)子等，但并非都同時(shí)存在。 增強(qiáng)子是能夠結(jié)合特異基因調(diào)節(jié)蛋白， 促進(jìn)鄰近或遠(yuǎn)隔特定基因表達(dá)的DNA序列。 許多RNA聚合酶II識(shí)別的啟動(dòng)子具有保守的共有序列：位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近的起始子(intiator，Inr) 。,一個(gè)典型的真核生物基因上游序列:,3,調(diào)控序列,TATA盒,Inr,T A,-30,+1,TATAAA,PYPYAN PYPY,不同物種、不同細(xì)胞或不同的基因，轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游可以有不同的DNA序列，但這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件(cis-acting element)。,順式作用元件(cis-acting element),轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn),TATA盒,CAAT盒,GC盒,AATAAA,切離加尾,轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn),修飾點(diǎn),外顯子,翻譯起始點(diǎn),內(nèi)含子,OCT-1,OCT-1：ATTTGCAT八聚體,反式作用元件(trans-acting element),能直接、間接辨認(rèn)和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段DNA的蛋白質(zhì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種，統(tǒng)稱為反式作用因子(trans-acting factors)。 反式作用因子中，直接或間接結(jié)合RNA聚合酶的，則稱為轉(zhuǎn)錄因子(transcriptional factors, TF)。對(duì)應(yīng)于RN