5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
2、转录延长
（1） 亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变
构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移； （2）在核心酶作用下，NTP不断聚合， RNA链不断延长。
目录
3 -35 区 TTGACA AA C T G T RNA-pol辨认位点 (recognition site)
原核生物启动子保守序列
顺式作用元件 结构基因
-GCGC---CAAT---TATA
转录起始 增强子
TATA盒 CAAT盒 GC盒
真核生物启动子保守序列
目录
二、转录过程
The Process of Transcription
snRNA 核内的蛋白质
小分子核糖核酸蛋白体 （并接体, splicesome）
目录
断裂基因(splite gene)
真核生物结构基因，由若干个编码区和非 编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非 编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成 的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。
A
B
C
非编码区
D
编码区 A、B、C、D
调控序列
5 3
结构基因
3 5
RNA-pol
RNA聚合酶结合模板DNA的部位，称为启 动子(promoter)。
目录
RNA聚合 酶保护法
目录
RNA聚合酶保护区 结构基因
5 3 5
-50 -40 -30 -20 -10 1 10
3 5 3 5 开始转录 -10 区 T A T A A T Pu A T A T T A Py (Pribnow box)
• 使转录复合物趋于解离，RNA产物释放。
目录
（二）真核生物的转录起始
1、转录起始
真核生物的转录起始上游区段比原核生物
多样化，转录起始时，RNA-pol不直接结合模
板，其起始过程比原核生物复杂。
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（1）转录起始前的上游区段
修饰点
顺式作用元件(cis-acting element)
AATAAA
切离加尾
• RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录 后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分 化加工(differential RNA processing)。
目录
（二）tRNA的转录后加工
DNA
TGGCNNAGTGC
GGTTCGANNCC
RNA pol Ⅲ
tRNA前体
目录
RNAaseP、 内切酶
目录
目录
3、外显子(exon)和内含子(intron)
• 外显子 在断裂基因及其初级转录产物上出现， 并表达为成熟RNA的核酸序列。
• 内含子 隔断基因的线性表达而在剪接过程中被 除去的核酸序列。
目录
鸡卵清蛋白 基因
hnRNA 首、尾修饰
hnRNA剪接 成熟的mRNA
目录
鸡 卵 清 蛋 白 基 因 及 其 转 录、 转 录 后 修 饰
分类

依赖Rho (ρ)因子的转录终止 非依赖Rho因子的转录终止
目录
（1） 依赖 Rho因子的转录终止
ATP
目录
（2） 非依赖 Rho因子的转录终止
DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱
基序列，转录出RNA后，RNA产物形成特殊
的结构来终止转录。
目录
DNA
5TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT... 3
目录
（3）转录起始前复合物 (pre-initiation complex, PIC)
真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结 合，而需依靠众多的转录因子。
目录
由RNA-Pol Ⅱ催化转录的PIC
TBP TAF TATA ⅡB ⅡA
TFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合物 POL-Ⅱ
TFⅡF ⅡH ⅡE
目录
2、真核生物的RNA聚合酶
种类 转录产物 Ⅰ 45S-rRNA Ⅱ hnRNA Ⅲ 5S-rRNA tRNA 对鹅膏蕈碱 的反应 耐受 极敏感 snRNA 中度敏感
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（三）模板上酶的辨认、结合
原核生物一个转录区段可视为一个转录单 位，称为操纵子(operon)，包括若干个结构基因 及其上游(upstream)的调控序列。
的一股单链，称为模板链(template strand)，也称
作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编 码链(coding strand)，也称为反义链或Crick链。
目录
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 转录 5′···GCAGUACAUGUC ···3′ 翻译 N··Ala · · · ··C ·· ·· Val His Val ·· ··
tRNA核苷酸转移酶、 连接酶
ATP ADP
目录
谢谢大家
目录
factors, TF)。
目录
参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ
转录因子 亚基组成，分子量(kD) TFⅡD TBP* 38 TAF** TFⅡA 12，19，35 TFⅡB 33 TFⅡF TFⅡE TFⅡH 30，74 57（） 34（） 功 能 结合TATA盒 辅助TBP-DNA结合 稳定TFⅡD-DNA复合物 促进RNA-polⅡ结合及作 为其他因子结合的桥梁 解螺旋酶 ATPase 蛋白激酶活性，使CTD磷 酸化
目录
（一）原核生物的转录过程
1、转录起始
转录起始需解决两个问题：
（1）RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板 的起始区域。 （2）DNA双链解开，使其中的一条链作为转 录的模板。
目录
转录起始过程 （1） RNA聚合酶全酶(2)与模板结合 （2）DNA双链解开 （3）在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应， 形成转录起始复合物
1、原核生物的RNA聚合酶
亚基 分子量 36512 150618 155613 70263 功 能 决定哪些基因被转录 催化功能 结合DNA模板 辨认起始点
目录
核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme)



目录
RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合
2. 剪切(cleavage)
3. 修饰(modification)
4. 添加(addition)
目录
（一）真核生物mRNA的转录后加工
1、首、尾的修饰
• 5端形成 帽子结构(m7GpppGp —) • 3端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)
目录
帽子结构
目录
帽 子 结 构 的 生 成
pG-OH (twice (ppG-OH, pppG-OH)transesterification)第一次转酯反应
U-OH pGpA GpU 第二次转酯反应 pGpA G-OH
UpU
目录
5. mRNA的编辑(mRNA editing)
人类apo B基因 mRNA（14500个核苷酸） mRNA编辑 肝脏 apo B100 肠道细胞 （分子量为500 000） apo B48 （分子量为240 000）
目录
4. mRNA的剪接
—— 除去hnRNA中的内含子，将外显子连接。 •snRNP与hnRNA结合成为并接体 ①
目录
E1
②
UG
U6 U4 U5
UACUACA - AG
U1 U2
E2
U1、U4、U5 E1
U6 UG
③
UACUACA - AG
E2
目录
外显子1
内含子 GpU
外显子2
UpA •剪接过程的二次转酯反应
—— 和转录后修饰密切相关。
AAAAAAA·· 3 ·· ··
mRNA
3加尾
核酸酶 5
AATAAA GTGTGTG
3 5
RNA-pol
转录终止的修饰点
3
目录
三、真核生物的转录后修饰
Post-transcriptional Modification
目录
几种主要的修饰方式 1. 剪接(splicing)
编码链 模板链
mRNA
蛋白质
目录
结构基因
5
编码链 模板链
转录方向
模板链
3
3
编码链
5
转录方向
目录
不对称转录(asymmetric transcription)
• 在DNA分子双链上某一区段，一股链用作 模板指引转录，另一股链不转录 ； • 模板链并非永远在同一条单链上。
目录
（二）RNA聚合酶
目录
参与转录的物质
原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP)
模板: DNA
酶: RNA聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol) 其他蛋白质因子
目录
一、模板和酶
Templates and Enzymes
目录
（一）转录模板
• DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因 (structural gene)。 • DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA
ⅡE
ⅡH
TBP TAF POL-Ⅱ TFⅡFTATA ⅡB ⅡA
CTD- P
PIC组装完成，TFⅡH使CTD磷酸化
目录
（4） 模板理论(piecing theory)
一个真核生物基因的转录需要3至5个转 录因子。转录因子之间互相结合，生成有活 性，有专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭 配而有针对性地结合、转录相应的基因。