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分子生物学第三章生物信息的传递上
2018. 06. 02
生物体内共有3种RNA：
１、信使RNA(messenger RNA，mRNA)－
编码特定蛋白质种生物3类聚合酶有"共享"小亚基的倾向，即有几个小亚基是其中3类或2类聚合酶所共有的。
真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的RNA聚合酶。线粒体RNA聚合酶只有一条多肽链，是已知最小的RNA聚合酶之一，与T7噬菌体RNA聚合酶有同源性。
叶绿体RNA聚合酶比较大，结构上与细菌中的聚合酶相似，由多个亚基组成，部分亚基由叶绿体基因组编码。
3·1·2·2 转录复合物
启动子选择阶段包括RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物（closed complex）。
3·1·2·2 转录复合物
伴随着DNA构象上的重大变化，封闭复合物转变成开放复合物(open complex)
，聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开。
强启动子→从封闭复合物到开放复合物的转变是不可逆的，是快反应。开放复合物与最初两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后→(RNA聚合酶、DNA和新生RNA)三元复合物。
真核生物转录起始复合物的分子量很大：RNA聚合酶、7种辅助因子，辅助因子又包含多个亚基。
三元复合物可以进入两条不同的反应途径，一是合成并释放2～9个核苷酸的短RNA转录物－－流产式起始.
二是尽快释放σ亚基，转录起始复合物通过上游启动子区并生成由核心酶、DNA和新生RNA所组成的转录延伸复合物。
转录的真实性取决于有特异的转录起始位点，转录起始后按照碱基互补原则准确地转录模板DNA序列及具有特异的终止部位。
RNA的合成是在模板DNA的启动子位点上起始的，而这个任务是靠σ因子来完成的。
RNA聚合酶的核心酶虽可合成RNA，但不能找到模板DNA上的起始位点。核心酶的产物是不均一的，因为它没有固定的起始位点，而且DNA两条链都可作为模板。
只有带σ因子的全酶才能专一地与DNA上的启动子结合，选择其中一条链作为模板，合成均一的产物。
σ因子的作用只是起始而已，一旦转录开始，它就脱离了起始复合物，而由核心酶负责RNA链的延伸。
因此，聚合酶全酶的作用是启动子的选择和转录的起始，而核心酶的作用是链的延伸。
转录延伸复合物是转录循环中一个十分重要的环节。与转录起始复合物相比，延伸复合物极为稳定，可以长时间地与DNA模板相结合而不解离。
只有在它遇到转录终止信号时，RNA聚合酶才停止加入新的核苷酸，RNA－DNA杂合物解离，释放转录产物并导致聚合酶本身从模板DNA上掉下来。
3·2 启动子与转录起始
大肠杆菌RNA聚合酶与启动子的相互作用主要包括启动子区的识别、酶与启动子的结合及σ因子的结合与解离。
3·2·1 启动子区的基本结构
启动子是一段位于结构基因5'端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。
3·2·1 启动子区的基本结构
基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物，所以，RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首要解决的问题。
转录的起始是基因表达的关键阶段，而这一阶段的重要问题是RNA聚合酶与启动子的相互作用。启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响了基因表达的水平。
转录单元(transcription unit)是一段从启动子至终止子(terminator) 的DNA序列。
RNA聚合酶从转录起点开始沿模板前进到终止子为止，转录出一条RNA链。
在细菌中，一个转录单元可以是一个基因，也可以是几个基因。
转录起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。
常把起点前面，即5'末端的序列称为上游(upstream)，而把其后面即3’末端的序列称为下游(downstream)。
启动子区是RNA聚合酶的结合区，启动子区有什么结构特点呢?
Pribnow设计了一个实验，他把RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后，用DNaseI水解DNA，然后用酚抽提，沉淀纯化DNA后得到一个被RNA聚合酶保护的DNA片段，约有41~44个核苷酸对。
他分析发现，在被保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列，是RNA聚合酶的紧密结合点，现在称为Pribnow区(Prib