轉(zhuǎn)錄以及其調(diào)控(2)PPT

1、關(guān)于轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控 (2)第一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)換到RNA的過(guò)程。蛋白質(zhì)生物合成的第一步: 合成mRNA以及非編碼RNA（tRNA、rRNA等）轉(zhuǎn)錄(transcription)第二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月多核苷酸鏈的合成都是以53的方向.轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)：（1）對(duì)于一個(gè)基因組來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基 因，而且每個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對(duì)獨(dú)立的控制（2）轉(zhuǎn)錄是不對(duì)稱的. (3）轉(zhuǎn)錄時(shí)不需要引物，而且RNA鏈的合成是連續(xù)的。第三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、所需因素第一節(jié) 原核生物轉(zhuǎn)錄1.轉(zhuǎn)錄模板 DNA模板：指導(dǎo)RNA合成的一股D

2、NA鏈稱為模板鏈（template strand），與之相對(duì)的另一股鏈為編碼鏈（coding strand）.第四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月模板鏈,又稱反義鏈編碼鏈，又稱有義鏈第五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.RNA聚合酶（RNA polymerase） RNA聚合酶有以下特點(diǎn)：（1）無(wú)需引物的存在能獨(dú)自起始新RNA鏈 的合成（2）沒(méi)有校對(duì)能力；（3）催化的底物是核糖核苷三磷酸。第六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 大腸桿菌只有一種RNA聚合酶，負(fù)責(zé)所有rRNA、mRNA和tRNA的合成。該酶具有全能性，基本上不需要其他蛋白因子的參與，即可獨(dú)立的進(jìn)行。

3、功能：（1）識(shí)別DNA雙鏈上的啟動(dòng)子（2）通過(guò)閱讀啟動(dòng)子序列，確定轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈（3）解開(kāi)DNA部分雙螺旋，產(chǎn)生約17 bp的單鏈DNA模板（4）選擇正確的核糖核苷三磷酸（rNTP）底物并催化形成磷 酸二酯鍵，使合成的RNA鏈不斷延伸。（5）最后當(dāng)它達(dá)到終止子時(shí)，識(shí)別轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，停止轉(zhuǎn)錄。大腸桿菌RNA聚合酶第七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)構(gòu)： 5種亞基組成：兩個(gè)亞基、1個(gè)亞基、1個(gè) 亞基 和1個(gè)亞基。轉(zhuǎn)錄的起始階段： 亞基和核心酶（ 2）組裝成全酶共同起作用。亞基無(wú)催化活性，但它能識(shí)別啟動(dòng)子并將封閉的啟動(dòng)子復(fù)合物轉(zhuǎn)換成開(kāi)放狀態(tài)。 一旦轉(zhuǎn)錄起始，亞基就從全酶上脫離下來(lái)。核心

4、酶與模板DNA結(jié)合的親和力弱，特異性差，這有利于它在模板鏈上移動(dòng)，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄延伸。第八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月因子負(fù)責(zé)識(shí)別啟動(dòng)子的保守序列，不同的因子識(shí)別不同的啟動(dòng)子。許多細(xì)菌能產(chǎn)生多種可取代的因子，以識(shí)別不同的啟動(dòng)子。因子第九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一些抗生素，如利鏈菌素，可以抑制原核生物的RNA聚合酶，使得原核生物的基因無(wú)法轉(zhuǎn)錄成mRNA，從而達(dá)到殺死細(xì)菌等原核生物的效果。第十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.轉(zhuǎn)錄起始 全酶與模板的DNA接觸，生成非專一的，不穩(wěn)定的復(fù)合物在模板上移動(dòng)。2.起始識(shí)別：全酶與-35序列結(jié)合，產(chǎn)生封閉的酶-啟動(dòng)子二元

5、復(fù)合物。3.全酶緊密地結(jié)合在-10序列處，DNA模板局部變性，形成開(kāi)放的啟動(dòng)子二元復(fù)合物。（RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后造成約10bp的DNA解鏈）4.合成短多聚核苷酸（10nt),三元復(fù)合物形成。（酶-啟動(dòng)子-NTP）5. 因子從全酶中解離下來(lái)，聚合酶轉(zhuǎn)變?yōu)檠娱L(zhǎng)構(gòu)型。酶分子與啟動(dòng)子特異性結(jié)合性的結(jié)合力下降，延伸階段開(kāi)始。二、原核生物轉(zhuǎn)錄的起始延伸第十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)第十三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、轉(zhuǎn)錄的終止終止序列和釋放因子終止子：一種位于po

6、ly(A)位點(diǎn)下游，長(zhǎng)度在數(shù)百堿基以內(nèi)的結(jié)構(gòu)。提供終止信號(hào)的序列。 原核生物終止子分為兩類： 不依賴因子而實(shí)現(xiàn)終止作用。如強(qiáng)終止子，病毒SV40 的終止 依賴因子才能實(shí)現(xiàn)終止作用。因子-蛋白質(zhì)輔助因子第十五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月不依賴因子終止作用： 在轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)之前有一段回文序列，回文序列的兩個(gè)重復(fù)部分之間由幾個(gè)堿基對(duì)的不重復(fù)階段隔開(kāi)第十六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月依賴于因子終止作用因子是55KDa蛋白，其活性形式為六聚體1）促進(jìn)轉(zhuǎn)錄終止活性2）NTPase活性，需要RNA鏈。第十七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月兩類終止子有共同的序列特征。在轉(zhuǎn)錄

7、終止點(diǎn)前有一段回文序列?；匚男蛄械膬蓚€(gè)重復(fù)部分(每個(gè)720bp)由幾個(gè)不重復(fù)的bp節(jié)段隔開(kāi)?；匚男蛄械膶?duì)稱軸一般距轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)1624bp。兩類終止子的不同點(diǎn)是：不依賴因子的終止子的回文序列中富含GC堿基對(duì)，在回文序列的下游方向又常有68個(gè)AT堿基對(duì)(在模板鏈上為A、在mRNA上為U)；而依賴因子終止子中回文序列的GC對(duì)含量較少。在回文序列下游方向的序列沒(méi)有固定特征，其AT對(duì)含量比前一種終止子低。第十八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄終止： 當(dāng)RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)時(shí)，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯鍵，RNA-DNA雜合物分離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解，DNA恢復(fù)成雙鏈狀態(tài)，而RNA聚合酶

8、和RNA鏈都被從模板上釋放出來(lái)。第十九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄單元是一段被轉(zhuǎn)錄成單鏈RNA的DNA序列，它起始于啟動(dòng)子，結(jié)束于終止子。一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元可能包含不止一個(gè)基因。第二十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、所需因素轉(zhuǎn)錄起始需要啟動(dòng)子，RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子參與。1.轉(zhuǎn)錄起始前的上游區(qū)具有啟動(dòng)子核心序列。不同物種、不同細(xì)胞或不同的基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游有不同的DNA序列，統(tǒng)稱為順式作用元件（cis-acting element).順式作用元件包括啟動(dòng)子、啟動(dòng)子上游元件等近端調(diào)控元件和增強(qiáng)子等遠(yuǎn)隔序列。第二節(jié) 真核生物轉(zhuǎn)錄第二十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022

9、年6月起始點(diǎn)上游多數(shù)有共同的TATA序列，稱為T(mén)ATA盒。（啟動(dòng)子核心序列）啟動(dòng)子上游元件是位于TATA盒上游的DNA序列，多在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)約-40-100nt的位置，常見(jiàn)的是GC盒和CAAT盒。增強(qiáng)子-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。結(jié)構(gòu)基因順式作用元件第二十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 真核生物有三種DNA依賴RNA聚合酶第二十三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月真核生物轉(zhuǎn)錄起始十分復(fù)雜，往往需要多種蛋白因子的協(xié)助。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)，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聚合酶的稱為 轉(zhuǎn)錄因子（transcriptional factors,TF).3.轉(zhuǎn)錄因子第二十四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作