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1、一、概述一、概述RNA转录的一般特点：转录具有选择性；RNA链的转录起始和终止于DNA上特定的部位；催化转录的酶是RNA聚合酶；被转录的DNA双链中有一条参与转录；转录的起始由DNA分子上的启动子控制；合成RNA的底物是ATP、GTP、CTP和UTP；新合成的RNA是以5到3方向延伸。原核生物和真核生物基因转录的差异：RNA聚合酶不同（只有一种RNA聚合酶参与原核生物的转录，真核生物有多种RNA聚合酶负责不同类型的基因转录）；转录产物不同（原核生物以多顺反子形式存在，真核生物则以单顺反子形式存在）；转录后处理不同（真核的转录产物需要经过剪接、加工，才能成熟，所以转录与蛋白合成是分开的；而原核转
2、录产物几乎不需要加工，边转录即可边合成蛋白）。二、原核生物二、原核生物RNA的转录的转录1.启动子起始转录启动子结构：原核生物基因的启动子分为核心启动子（RNA酶可以直接识别的部位）和启动子上游部位（辅助RNA聚合酶行使功能的蛋白因子结合部位）。原核启动子最典型的结构包括转录起始位点（起始位点的序列影响转录起始的效率）、-10序列（TATAAT区，对于DNA解螺旋作用十分重要）、-35序列（TTGACA区，能增强启动子与聚合酶因子的识别作用）以及-10序列与-35序列之间较严格的距离（这段距离，也可影响转录的效率）。起始转录详细过程：RNA聚合酶全酶接触DNA分子，搜索并识别特异结合位点（机理
3、：RNA聚合酶在因子的帮助下，与启动子-35区的亲合性要比一般序列高出上百倍）；RNA聚合酶与启动子形成封闭型起始复合物；封闭型起始复合物向开放型复合物转变（机理：在封闭型起始复合物形成以后，-10区因富含AT序列发生解链，形成局部的开放型起始复合物）；DNA-酶-底物NTP三元起始复合物形成（机理：开放型起始复合物形成以后，开始引入底物，在-10区下游部位启动RNA的转录，形成三元起始复合物）。2.新生RNA链的延伸转录RNA聚合酶：RNA聚合酶全酶包括核心酶（2+）和因子。延伸详细过程：RNA聚合酶构象改变（当RNA聚合酶聚合一小段RNA链【910个核苷酸】后，因子脱离转录复合物，导致RN
4、A聚合酶构象改变，同时也增加了RNA聚合酶与非特异型序列之间的亲合性，促使RNA聚合酶向前移动）；三元复合物不断向前移动，不断以NTP为底物，合成RNA链。3.转录终止a.内在终止子：不依赖任何辅助因子的终止方式。（见P231233）终止子合成的RNA序列在结构上有两大特点（这里说的不是终止子的特点）：有能形成茎环结构的反向重复序列，靠近茎环底部有一段富含GC碱基对的结构；在茎环的3端，一般富含46个连续或者不连续的U。终止机理：RNA-RNA茎环的形成（当转录进行到内在终止子处时，先合成具反向重复序列的RNA，导致其形成形成发夹结构茎环；因为茎环底部富含GC，导致形成的茎环比较稳定）；多聚U
5、终止转录（紧接着茎环结构的后面是一段富含U的RNA序列，这段序列通过弱氢键与DNA相连，极易水解断裂；配合茎环在形成过程中的形成的拉力，富U序列脱离DNA，转录即停止）。b.依赖因子的终止子终止子合成的RNA序列在结构上结构特点：有反向重复序列，但并不富含GC；反向重复序列之后也无寡聚U部位。因子结构与功能：同源六聚体、各亚基都有ATPase结构域、RNA结合结构域；解旋酶功能。终止机理（“穷追”模型）：当转录快进行到终止子时，因子结合到终止子上游某一部位（比转录部位要更远离终止子），利用ATPase活性，提供能量，沿着DNA链向终止子方向移动，但其移动速度要略快于转录复合物，当转录复合物在终
6、止子部位因合成反向重复序列导致“发夹结构”形成而暂停时，因子追上复合物，在其解旋酶的作用下，将RNA从DNA上释放出来，终止转录。+1转录区启动子终止子5335非模板链模板链图1 转录单位示意图保守序列TATAATTTGACA-35 区-10 区起始点+1转录区图2 原核生物启动子示意图亚基功能抑制物2酶的装配，与启动子上游元件和活化因子结合-结合核苷酸底物；催化磷酸二酯键形成利福平、利迪链菌素与模板DNA结合肝素-识别启动子，促进转录起始-表1 大肠杆菌RNA聚合酶亚基性质与功能催化中心核心酶全酶三、真核生物三、真核生物RNA转录转录1.RNA聚合酶2.启动子聚合酶聚合酶聚合酶对-鹅膏蕈碱的
7、敏感度不敏感高度敏感中等敏感转录产物rRNA前体hnRNAtRNA、5SRNA、U6 snRNA类型基因的启动子类型基因的启动子类型基因的启动子对应RNA聚合酶结构特点核心启动子，位于转录起点附近；上游控制元件。转录起始位点基本启动子（前两者构成核心启动子）转录起点上游元件转录起点下游元件（后两者统称启动子近端序列元件）基因内启动子；转录起点上游启动子补充：5S rRNA基因内的启动子包括boxA、C；tRNA基因内启动子包括boxA、B。3.三类转录起始复合物（PIC）的合成类型转录起始复合物：2个UBF先分别连接到上游控制元件和核心启动子上；然后SL-1连接到UBF-DNA复合物上；最后R
8、NA聚合酶连接到核心启动子上。记住顺序：UBF、SL-1、RNA聚合酶。类型转录起始复合物：TFD上的TBP最先结合到核心元件TATA框内；然后TFA也结合；紧接着TFB进一步结合；随后TFF带着RNA聚合酶结合到复合物上；最后TFE、TFH结合进来，使之转变为有活性的转录起始复合物，TFH还有解旋酶活性，帮助解开更多DNA双链。记住顺序：D、A、B、F（带着RNA聚合酶）、E、H（E、H在延伸阶段离开）。类型转录起始复合物tRNA转录起始复合物：TFC结合到A框和B框上；TFB结合于A框上游约50bp的位置，并与TFC相互作用；RNA聚合酶结合于TFB-TFC-DNA复合物。记住顺序：C、B、R。5S rRNA基因转录起始复合物的装配：TFA 连接到C框；TFC 连接到TFA上；TFB与 TFIIIC接触，并结合到上游DNA序列上；RNA聚合酶依赖TFB，结合到5S rRNA的转录起始位点，形成转录起始复合物。记住顺序：A、C、B、R。