up promoter mutations look more like the consenus:
lac UV5 lac wild-type
TTTACA -- 18 -- TATAAT TTTACA -- 18 -- TATGTT TTGACA -- 17 -- TATAAT
λ PRM Up-1
TAGACA -- 17 -- TAGATT
2
a
3
• 不对称转录:在DNA双链分子中，转录通常 只在DNA的一条链上进行，另一条链则不 能转录，但可能对转录起调节作用，这种 转录方式称不对称转录。
a
4
转录起始位点
a
5
二、细菌的RNA聚合酶及其转录
1、 E.coli RNA聚合酶
• E.coli只有一种聚合酶； • E.coli RNA pol全酶由5种亚基组成，即
α2ββ’ωσ，480kD； • α2ββ’ ω构成核心酶，核心酶与σ因子构成全
酶。
a
6
➢Two functional forms
Core enzyme
Holoenzyme
4 subunits: α2ββ'ω can bind to DNA can catalyze RNA synthesis but has no specificity.
The araBAD promoter is a weak promoter:
CTGACG -- 18 -- TACTGT
a TTGACA -- 17 -- TATAAT
16
Promoter efficiencies can be increased or decreased by mutation
A/G
-35 (R)
-10 (B)
a
+1 (I) RNA 15
There are STRONG promoters There are WEAK promoters
The recA promoter is a strong promoter: TTGATA -- 16 -- TATAAT TTGACA -- 17 -- TATAAT
• 利链菌素（ streptolydigin）：与细菌 RNA pol β亚基结合，抑制转录的延伸。
• 肝素：与细菌RNA pol β’亚基结合，阻碍 β’与模板DNA的结合。
a
11
2 细菌的启动子
启动子（Promoter）: RNA聚合酶识别、结合并起始转录的 一段DNA序列。
a
12
➢共有序列（A consensus sequence）: an idealized sequence in which each position represents the base most often found when many actual sequencesaare compared 13
2.1 E.coli启动子的基本元件:
1)、 -35 ~ -10：核心启动子（core promoter） RNA pol结合位点
2)、 -70 ~ -40 ：上游元件（up element）
CAP-cAMP 结合位点
基因表达调控的正控制位点
CAP ：cAMP Acceptor Protein （cAMP受体蛋白） Catabolite gene Activator Protein （分解代谢基因激活蛋白）
间距趋近于17 bp，up mutation 间距远离于17 bp，down mutation 17bp的间距比17bp的序列对转录更为重要
第六章、RNA转录和转录后加工
a
1
第一节、RNA转录
一、转录概述
• 转录：在DNA指导的RNA聚合酶催化下，以DNA 链的一条链为模板，按照碱基配对原则合成RNA链 的过程。
• 模板链：用于转录RNA的链称为模板链，或负（－） 链，又称无义链。
• 编码链：与模板链互补的DNA链称为编码链，或正
（＋）链，又称有义链。a
λ PRM wild-type TAGATA -- 17 -- TAGATT
TTGACA -- 17 -- TATAAT
down promoter mutations look less like the consensus
a
17
l -10 Box与-35 Box间距17bp，有利于RNA pol启动
subunit alpha (α)
beta (β)
beta' (β ') sigma (σ) omega (ω)
size aa 329
1342
1407 613 91
function
核心酶的组建因子、促进双链的解
开和重新聚合、启动子识别、促进 RNA pol与DNA 模板链上游转录因 子结合
结合核苷酸底物，催化磷酸二酯键
5 subunits: α2ββ'ωσ σ reduces the affinity of RNA polymerase for non-specific DNA and greatly increases its affinity for promoter
a
7
RNA polymerase in prok.
βα σ
α β’
Core Enzyme for elongation 依靠静电作用力 非专一性与非特异DNA 结合 半衰期；60’
βα
σ
α β’ cover6 0bp
Holo Enzyme for initiation 依靠空间结构 专一性与 特异DNA结合
半衰期；数小时
a
8
1.1 RNA聚合酶各亚基的功能
的形成;链合成的起始与延伸 碱性强，与模板链结合 识别启动子
a
9
➢σ因子：
✓Reusable； ✓修饰 RNA pol 的构型； ✓识别启动子，但无催化活性。
不同原核生物具有基本相同的核心酶，但σ亚基 有所差别，决定了原核生物基因的选择性表达。
a
10
1.2 原核生物RNA聚合酶抑制剂：
• 利福平（Rifampin）：与细菌RNA pol β 亚基结合，阻碍转录的起始作用；
a
14
1)、 核心启动子
-35 site：RNA 聚合酶的松弛结合位点 （R site） TTGACA（Sextama Box）
间距：17bp
-10 site：RNA 聚合酶的紧密结合位点（B site）
TATAAT（pribnow Box）
间距：7 bp
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Initiation site ：+1 site。 RNA transcriptional startpoint （I site）