生物化學

第十六章轉錄第一節模板和酶第二節轉錄裝置第三節轉錄過程第四節轉錄后的修飾轉錄和復制的相同點轉錄（Transcription）----生物體以DNA為模板合成RNA的過程轉錄所需的酶叫RNA聚合酶（依賴DNA的RNA聚合酶）復制和轉錄的異同點相同點：1.都以DNA為模板

2.原料為核苷酸

3.合成方向均為5′→3′方向

4.都需要依賴DNA的聚合酶

5.遵守堿基互補配對規律

6.產物為多聚核苷酸鏈轉錄和復制的不同點不同點： 復制轉錄模板 兩股鏈均作為模板模板鏈作為模板原料

dNTPNTP聚合酶

DNA聚合酶RNA聚合酶產物 子代DNA雙鏈mRNA；tRNA；rRNA配對 A-T；G-CA-U；T-A；G-C引物 需RNA引物--------

方式（特點）半保留復制不對稱轉錄第一節模板和酶一、轉錄模板兩股DNA單鏈中只有一股可轉錄，可作為模板轉錄成RNA的一股稱為模板鏈，對應的一股互補鏈稱為編碼鏈。能轉錄出mRNA然后指導蛋白質合成的部分稱為結構基因。其余的DNA可能轉錄（rRNA，tRNA），也可能不轉錄。不對稱轉錄:DNA分子上一股可轉錄，另一股不轉錄；模板鏈并非永遠在同一單鏈上。二、RNA聚合酶反應特點（1）以四種核苷三磷酸（NTP）為底物，以DNA為模板；（2）以5′→3′方向合成；（3）無需引物，直接在模板上合成RNA鏈；（4）堿基配對是：A-U和G-C；（5）DNA的兩條鏈中僅一條鏈可作模板，該鏈稱模板鏈（一般為負鏈），另一條鏈稱編碼鏈（一般稱為正鏈）。（一）原核生物的RNA聚合酶大腸桿菌RNA聚合酶分子量為480kD，由四個亞基組成α2ββ′σ（全酶）去掉σ亞基稱為核心酶大腸桿菌RNA聚合酶各亞基及其功能σ亞基為起始因子，能使RNA聚合酶結合到DNA的啟動子上。σ因子具有特異性（二）真核生物的RNA聚合酶三種RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，它們專一地轉錄不同的基因,其轉錄過程和產物也各不相同。三種RNA聚合酶對鵝膏覃堿的敏感性反應不同。三、酶與模板的辨認結合原核生物的RNA聚合酶是結合到DNA的啟動區開始轉錄的，靠其σ亞基辨認啟動區。啟動區具有共有的序列稱為保守序列或一致性序列。-35區的序列與起始點的辨認有關，稱為辨認位點；-10區的序列稱為Pribnow盒（box）結合位點第二節轉錄裝置一、轉錄起點DNA序列按編碼鏈（與RNA鏈一樣）書寫，由左至右為5′→3′方向。與mRNA序列相同的為正鏈（編碼鏈），互補的鏈為負鏈（模板鏈）。轉錄起點：即每個轉錄單位的起點。該點的核苷酸標號為+1。右側為下游，用正的數碼表示；左側為上游，用負的數碼表示。二、啟動子

即轉錄起始的信號序列。1、大腸桿菌基因組的啟動子（1）Pribnow框（-10序列）：起點上游約-10處，保守序列TATAAT，-10序列有助于DNA局部雙鏈解開（A-T配對易解開）（2）識別區（-35序列）：中心位置約在-35處，保守序列TTGACA；-35序列提供了RNA聚合酶識別的信號。2、真核生物基因組的啟動子（1）Hogness框（TATA框）：中心在-25~-30處，保守序列TAAA(T)AA(T)，有助于DNA局部解開。（2）CAAT框：-75處，保守序列GGT(C)CAATCT，與RNA聚合酶結合有關（3）GC框：在更上游處，保守序列GGGCGG，與某些轉錄因子結合有關。

*RNA聚合酶III（轉錄5SRNA等）的啟動子在轉錄區內部三、終止因子1、rho因子：具有核酸酶活力（水解三磷酸核苷），在RNA聚合酶遇到終止子暫停作用時，解RNA-DNA螺旋。2、終止因子（NusA）：協助RNA聚合酶識別終止信號的輔助因子，與RNA聚合酶的核心酶結合（α2ββ’NusA復合物），識別終止序列。四、終止子1、終止子：

提供轉錄停止信號的DNA序列終止子可被RNA聚合酶或其輔助因子識別，但終止信號應位于已轉錄的序列中原核生物的終止子在終止點之前，有一個回文結構，其轉錄產生的RNA可形成一個發夾結構，使聚合酶停止移動2、大腸桿菌的兩類終止子不依賴于rho（ρ）的終止子（簡單終止子）：除能形成發夾結構外，在終點前還有一系列U（約6個），這個寡聚U序列可能提供信號使RNA聚合酶脫離模板。因為由rU-dA組成的RNA-DNA雜交分子具有特別弱的堿基配對作用依賴于rho（ρ）的終止子：無寡聚U序列。必須在rho因子存在時才發生終止作用第三節轉錄過程一轉錄的起始（一）原核生物的轉錄起始RNA酶結合到DNA鏈上，DNA雙鏈部分解開形成轉錄空泡。原核生物由σ因子辨認轉錄起始位點，原核生物在-35區有5’-TTGACA，在-10區有TATAAT盒轉錄起始不需引物5’-

PPPGPN-OH

第一個磷酸二酯鍵形成后，

σ亞單位即脫落下來RNA聚合酶與DNA模板鏈的結合轉錄起始模板鏈合成方向（二）真核生物的轉錄起始順式作用元件（cis-actingelement）-35區

Hogness盒(TATA盒)-40～-110區

CAAT盒GC盒反式作用因子（trans-actingfactor）轉錄因子（TF）（三）轉錄因子和真核生物的轉錄起始復合物TFIIA、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ起始前復合物（PIC）PIC二、轉錄的延伸原核生物和真核生物基本相同σ亞基脫落，核心酶構象改變，NusA結合RNA的5’端伸展在轉錄空泡之外模板為A，轉錄產物相應為U原核生物的轉錄和翻譯同時進行RNA鏈的延長RNA鏈的延長三、轉錄的終止（一）原核生物轉錄終止的模式：ρ依賴因子（ρ因子能與RNA結合，還具有ATP酶和解鏈酶的活性）

不依賴ρ因子終止區的堿基可形成特殊的結構RNA3′形成莖環結構和一串寡聚U（二）真核生物的轉錄終止編碼鏈上存在轉錄終止的修飾點AATAAA真核生物mRNA帶有polyA尾巴依賴r-因子的終止子的終止反應：r-因子

含六聚體的寡聚蛋白，具有依賴RNA的NTP酶