第11章 RNA的生物合成

第11章RNA的生物合成

学习要求

1．掌握RNA生物合成的特点；原核生物转录的基本过程、各阶段特点及相关的酶；真核生物RNA聚合酶的分类、作用特点及产物；转录后修饰相关的重要概念；核酶。2．熟悉mRNA的首尾修饰、剪接、剪切和编辑；tRNA、rRNA转录后加工。

3．了解-35区、-10区、上游、下游及保守序列等概念；转录因子和真核生物转录起始复合物形成过程；转录空泡的形成和其中发生的反应；拼板理论；内含子的其他剪接方式和功能。

基本知识点

RNA的生物合成包括转录与RNA复制。转录是以DNA为模板合成RNA的过程，是生物体内RNA合成的主要方式；RNA复制是以RNA为模板合成RNA的过程，是除逆转录病毒之外的RNA病毒合成RNA的方式。

转录以DNA双链中的一股单链作为模板，以不对称转录的方式，以4种NTP为原料，在RNA聚合酶的催化下合成与模板互补的RNA。原核生物RNA聚合酶仅1种，由4种亚基组成，有全酶(α2ββ'σ)和核心酶(α2ββ')两种形式。

转录过程分起始、延长和终止三个阶段。原核生物转录起始是RNA聚合酶全酶参与，由σ亚基辨认转录起始点并与模板DNA结合；延长过程由RNA聚合酶核心酶参与，同时伴随蛋白质的翻译；转录终止过程有依赖ρ因子和非依赖ρ因子的转录终止两种方式。

真核生物RNA聚合酶有三种，分别为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，每种聚合酶细胞定位、转录产物各不相同。RNA聚合酶结构复杂，由多亚基组成。其中RNA聚合酶Ⅱ最大亚基羧基末端有CTD（羧基末端结构域），去磷酸化的CTD在转录起始中发挥作用。真核生物转录起始过程较原核生物复杂，RNA聚合酶不直接结合模板，需转录因子参与；延长过程无转录与翻译同步的现象；转录终止和转录后修饰密切相关。

转录生成的初级RNA转录物需经过加工才能转变成有功能的成熟的RNA。三种主要RNA转录后加工方式不同。真核mRNA前体的加工包括首尾修饰、剪接和剪切、编辑等。首尾修饰即5' 端加m7GpppN的帽子、3' 端加poly（A）尾；一个前体mRNA 分子可经过剪接和剪切两种模式而加工成多个mRNA分子。有些mRNA要经过编辑才能作为翻译的模板。真核rRNA和tRNA的前体由一些特异的核酸酶切除间隔序列，某些碱基经过化学修饰后，成为成熟的rRNA和tRNA。有些真核的rRNA、tRNA和mRNA 前体可自身剪接内含子，无需蛋白质参与，由自身的RNA催化。

自测练习题

一、选择题

（一）A型题

1．下列关于转录的叙述正确的是

A．转录过程需RNA引物B．转录生成的RNA都是翻译模板

C．真核生物转录是在胞浆中进行的D．DNA双链一股单链是转录模板

E．DNA双链同时作为转录模板

2．DNA上某段模板链碱基顺序为5'-ACTAGTCAG-3'，转录后mRNA上相应的碱基顺序为

A．5'-TGATCAGTC-3' B．5'-UGAUCAGUC-3'

C．5'-CUGACUAGU-3' D．5'-CTGACTAGT-3'

E．5'-CAGCUGACU-3'

3．不对称转录是

A．双向复制后的转录B．以DNA为模板双向进行转录

C．同一单链DNA，转录时可以交替作为编码链和模板链

D．同一单链DNA，转录时只转录外显子部分

E．没有规律的转录

4．真核生物的转录特点是

A．发生在细胞质内，因为转录产物主要供蛋白质合成用

B．转录产物有poly（A）尾，DNA模板上有相应的poly（dT）序列

C．转录的终止过程需ρ（Rho）因子参与

D．转录起始需要形成PIC（转录起始前复合物）

E．需要α因子辨认起点

5．下列关于转录编码链的叙述正确的是

A．能转录生成mRNA的DNA单链B．能转录生成tRNA的DNA单链

C．同一DNA单链不同片段可作模板链或编码链

D．是基因调节的成份E．是RNA链

6．Pribnow box 序列是

A．AAUAAA B．TAAGGC C．TTGACA D．TATAAT E．TATAAA

7．真核生物的TATA盒是

A．参与转录起始B．翻译的起始点C．RNA聚合酶核心酶结合位点

D．σ因子结合位点E．复制的起始点

8．原核生物DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是A．α2ββ' (ω) B．α2β (σ) C．α2ββ'σ(ω) D．α2β' (ω) E．αββ'

9．原核生物识别转录起始点的是

A．ρ因子B．核心酶C．RNA聚合酶的α亚基

D．σ亚基E．RNA聚合酶的β亚基

10．ρ因子的功能是

A．参与转录的启动过程B．参与转录的全过程C．加速RNA的合成

D．参与转录的终止过程E．可改变RNA聚合酶的活性

11．在转录延长阶段，RNA聚合酶与DNA模板的结合是

A．全酶与模板结合B．核心酶与模板特定位点结合

C．结合松弛而有利于RNA聚合酶向前移动

D．和转录起始时的结合状态没有区别E．结合状态相对牢固稳定

12．下列关于转录因子（TF）的叙述正确的是

A．是真核生物RNA聚合酶的组分

B．参与真核生物转录的起始、延长和终止阶段

C．是转录调控中的反式作用因子

D．是真核生物的启动子

E．是原核生物RNA聚合酶的组分

13．真核生物转录终止

A．需要ρ（Rho）因子B．需要释放因子（RF）

C．与加尾修饰同步进行D．需要信号肽

E．形成茎环形式的二级结构

14．外显子是

A．DNA的调节序列B．转录模板链C．真核生物的编码序列

D．真核生物的非编码序列E．原核生物的编码序列

15．DNA复制和转录过程具有许多异同点，下列关于DNA复制和转录的描述中错误的是

A．在结构基因内只有一条DNA链转录，而两条DNA链都复制

B．在这两个过程中合成方向都为5'→3'

C．两个过程均需RNA引物

D．两个过程均需聚合酶参与

E．通常情况下复制的产物其分子量大于转录的产物

16．以下哪个过程需要以新合成的RNA为引物

A．DNA复制B．转录C．RNA复制D．翻译E．逆转录17．下列有关真核细胞mRNA的叙述，错误的是

A．是由hnRNA经加工后生成的B．5' 末端有m7GpppN帽子

C．3' 末端有poly（A）尾D．为多顺反子

E．成熟过程中需进行甲基化修饰

（二）B型题

A．pppG B．PIC C．TF D．TATAAT E．TATAAA 1．顺式作用元件

2．反式作用因子

3．真核生物的转录起始前复合物

A．5'→3' B．3'→5' C．C端→N端

D．N端→C端E．一个点向两个方向同时进行

4．双向复制

5．肽链的生物合成方向

6．转录的方向

A．DNA指导的RNA聚合酶B．RNA指导的DNA聚合酶

C．DNA连接酶D．引物酶E．拓扑酶7．在复制中催化小片段RNA合成的酶

8．RNA合成时所需的酶

9．逆转录时所需的酶

A．DNA聚合酶B．RNA聚合酶C．逆转录酶

D．核酶E．Taq酶

10．化学本质为核酸的酶

11．遗传信息由RNA→DNA传递的酶

12．耐热的DNA聚合酶

（三）X型题

1．下列关于RNA生物合成的叙述，正确的是

A．RNA聚合酶的核心酶能识别转录起始点

B．闭合转录复合体是由RNA聚合酶和DNA组成的复合物

C．转录在胞质进行从而保证了翻译的进行

D．DNA双链中仅一股单链是转录模板

E．合成RNA引物

2．真核生物mRNA转录后加工方式有

A．在3' 端加poly（A）尾B．切除内含子，拼接外显子

C．加5' 端的帽子结构D．加接CCA的3' 末端

E．去掉启动子

3．下列哪项因素可造成转录终止

A．ρ因子参与

B．δ因子参与

C．在DNA模板终止部位有特殊的碱基序列

D．RNA链3' 端出现茎环结构

E．RNA链3' 端出现寡聚U与模板结合能力小

4．真核生物的tRNA

A．在RNA-pol Ⅲ催化下生成B．转录后5' 端加CCA尾

C．转录后修饰形成多个稀有碱基（I、DHU、ψ）

D．5' 端加m7GpppN帽子E．二级结构呈三叶草型

5．真核生物rRNA

A．单独存在无生理功能，需与蛋白质结合为核蛋白体发挥作用

B．在RNA-polⅠ作用下合成rRNA前体

C．45S-rRNA剪切为5.8S、18S、28S三种rRNA

D．45S-rRNA 与蛋白质结合为核蛋白体

E．转录后加工在细胞核仁内进行

二、是非题

1．复制和转录起始均需RNA引物。

2．核酶是一些RNA前体分子具有催化活性，可以准确地自我剪接。

3．原核生物mRNA一般不需要转录后加工。

4．由于RNA聚合酶缺乏校读功能，因此RNA生物合成的忠实性低于DNA的生物合成。

5．原核生物启动子中RNA聚合酶牢固结合并打开DNA双链的部分称为Pribnow box，真核生物启动子中相应的序列称为Hogness box，因为富含A-T，又称TATA box。6．原核生物和真核生物的RNA聚合酶都能直接识别启动子。

7．在原核生物转录过程中，当第一个磷酸二酯键形成后，σ因子即与核心酶解离。8．大肠杆菌所有的基因转录都由一种RNA聚合酶催化。

9．真核生物四种rRNA基因的转录都由RNA聚合酶Ⅰ催化。

10．外显子是在断裂基因及其初级转录产物上可表达的片段。

11．帽子结构是真核生物mRNA的特点。

12．tRNA的3' 端所具有的CCA序列是转录后加工才加上的。

13．DNA分子中的两条链在体内都可能被转录生成RNA。

14．真核生物mRNA的编码区不含修饰碱基。

15．基因的内含子没有任何功能。

16．大肠杆菌染色体DNA由两条链组成，其中一条链充当模板链，另外一条链充当编码链。

17．利福平是通过阻止RNA聚合酶与启动子部位的结合来阻断mRNA合成的起始。三、填空题

1．在RNA的生物合成中，其反应体系以_________为模板，原料为________、RNA聚合酶、Mg2+和Mn2+，合成方向为_________，连接方式为_________。

2．DNA的两股链中只有一股可转录。作为模板转录生成RNA的一股称为_________，相对的一股称为_________。

3．基因组DNA全长中能转录出RNA的DNA区段称为_________。该基因在真核生物中由若干_________和_________相互间隔但又连续镶嵌而成。

4．RNA聚合酶Ⅰ位于_________，催化合成_________；RNA聚合酶Ⅱ位于_________，转录生成_________；RNA聚合酶Ⅲ位于_________，催化转录编码_________、5S-rRNA和_________的基因。

5．DNA复制时，RNA引物的合成需_________酶催化；转录时RNA的合成需_________酶催化；病毒RNA复制时需_________酶催化，以上三种酶均属于RNA聚合酶。6．原核生物识别转录起始点的是_________因子，识别转录终止部位的是_________因子。

7．真核生物hnRNA转录后的加工包括________、________、________、________和_______，才能成为成熟的mRNA。

8．转录过程分为________、________和________三个阶段。

9．原核生物转录起始-35区的序列是________，-10区的序列是________。

10．原核生物转录起始过程需________酶催化，由________亚基辨认起始点，延长过程的核苷酸聚合需________酶催化。

11．电镜下看原核生物转录的羽毛状图形，伸展的小羽毛是________，在RNA链上的小黑点是________，这种形状说明____________________________。

12．真核生物转录终止修饰点的特异序列是________，转录越过修饰点后，mRNA在修饰点处被切断，随即加入________。

13．mRNA转录后剪接加工是除去________，把邻近的________连接起来。

四、名词解释

1．asymmetric transcription

2．coding strand

3．template strand

4．RNA polymerase

5．holoenzyme

6．transcription

7．Pribnow box

8．transcription bubble

9．CTD

10．TATA box

11．RNA replication

12．TF

13．split gene

14．intron

15．exon

16．mRNA splicing

17．self-splicing

18．structural gene

19．spliceosome

20．mRNA cleavage

五、问答题

1．试述复制和转录有何异同。

2．简述原核生物转录终止的方式。

3．真核生物由hnRNA转变为mRNA包括哪些加工过程？

4．何谓帽子结构？意义何在？

5．简述真核生物tRNA前体的转录后加工方式。

6．试比较原核生物和真核生物转录过程的异同。

7．试比较原核生物和真核生物RNA聚合酶的异同。

8．试比较真核生物和原核生物转录起始的第一步有何不同。

9．转录起始复合物和转录空泡有何区别？

10．何为断裂基因？试述mRNA的剪接过程。

参考答案

一、选择题

（一）A型题

1．D 2．C 3．C 4．D 5．C 6．D 7．A 8．A 9．D 10．D 11．C 12．C 13．C 14．C 15．C16．A17．D

（二）B型题

1．D 2．C 3．B 4．E 5．D 6．A 7．D 8．A 9．B 10．D 11．C 12．E

（三）X型题

1．BD 2．ABC 3．ACDE 4．ACE5．ABCE

二、是非题

1．B 2．A 3．A 4．A 5．A 6．B 7．A 8．A 9．B 10．A 11．A 12． A 13．B 14．A 15．B 16．B 17．B

三、填空题

1．DNA 三磷酸核糖核苷酸5'→3' 3'，5' -磷酸二酯键

2．模板链编码链

3．结构基因编码区非编码区

4．核仁rRNA前体细胞核内hnRNA 核仁外tRNA snRNA

5．引物依赖DNA的RNA聚合依赖RNA的RNA聚合

6．σ ρ

7．5' 端加m7GpppN帽子结构3' 端加poly（A）尾剪接剪切编辑

8．起始延长终止

9．TTGACA TATAAT

10．RNA聚合酶全σ 核心

11．mRNA 多聚核糖体在同一DNA模板上有多个转录同时在进行，且转录尚未完成翻译已经开始

12．AATAAA……GT poly（A）尾

13．内含子外显子

四、名词解释

1．asymmetric transcription—不对称转录，有两方面含义：一是在DNA双链分子上，一股链作为模板指引转录，另一股链不转录；二是模板链并非总是在同一单链上。2．coding strand—编码链，在DNA双链上与模板链互补，不用作转录模板的一股单链，称为编码链。mRNA碱基序列除U代替T外，与编码链是一致的。

3．template strand—模板链，DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链。

4．RNA polymerase—RNA聚合酶，以DNA或RNA为模板，以5′ 三磷酸核苷为原料催化合成RNA的酶称为RNA聚合酶。

5．holoenzyme—全酶，指原核生物RNA聚合酶由多个亚基组成，其中α2ββ' (ω)亚基组成核心酶，σ亚基加上核心酶称为全酶，参与转录的起始过程。6．transcription—转录，生物体以DNA为模板合成RNA的过程称为转录。意思是把DNA的碱基序列转抄成RNA。

7．Pribnow box—Pribnow盒，原核生物基因操纵子转录上游-10区的共有序列为TATAAT，是1975年由D．Pribnow首先发现的，称为Pribnow盒。8．transcription bubble—转录空泡，原核生物转录延长过程中，RNA聚合酶分子覆盖40bp 以上的DNA分子段落，转录解链范围小于20bp，产物RNA又和模板链配对形成长约8～12bp的RNA/DNA杂化双链，这样由酶-DNA-RNA形成的转录复合物，形象的称为转录空泡。

9．CTD—羧基末端结构域，真核生物RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基末端有一段共有序列，为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser的重复序列片段，称为羧基末端结构域。所有的真核生物RNA聚合酶Ⅱ都有CTD，只是7个氨基酸共有序列的重复程度不同。CTD 对维持细胞的活性是必需的。

10．TATA box—TATA盒，又称Hogness盒，真核生物转录起始点上游共同的TATA序列，称为TATA盒。是基本转录因子TFⅡD结合位点。

11．RNA replication—RNA复制，以RNA为模板合成RNA的过程，由RNA依赖的RNA 聚合酶催化，多见于病毒。是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞内以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式。

12．TF—转录因子，反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的蛋白质因子。13．split gene—断裂基因，真核生物结构基因由若干个编码区和非编码区互相隔但又连续镶嵌而成，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的蛋白质，这些基因称为断裂基因。

14．intron—内含子，是隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。15．exon—外显子，是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。

16．mRNA splicing—mRNA剪接，去除初级转录产物上的内含子，把外显子连接为成熟RNA的过程，称为mRNA剪接。

17．self-splicing—自剪接，是由RNA分子催化自身内含子剪接的反应。18．structural gene—结构基因，基因组DNA中能转录出RNA的DNA区段，称为结构基因。

19．spliceosome—剪接体，是真核mRNA前体剪接的场所，由snRNA（如U1、U2、U4、U5和U6等）和大约50种蛋白质装配而成，剪接体装配需要ATP提供能量。20．mRNA cleavage—mRNA剪切，是剪去某些内含子，然后在上游的外显子3′ 端直接进行多聚腺苷酸化，不进行相邻外显子之间的连接反应。

五、问答题

1．试述复制和转录有何异同。

答：相同点：转录和复制都是酶促的核苷酸聚合过程，都以DNA为模板，都以核苷酸为原料，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，新生链的方向都是5′→3′，都需遵从碱基配对规律，产物都是很长的多核苷酸链。

不同点：（1）模板：复制是两股DNA链都复制，转录仅模板链转录，编码链不转录，即不对称转录；（2）聚合酶：复制和转录的聚合酶分别是DNA-pol和RNA-pol；（3）原料：复制和转录的原料分别是dNTP和NTP；（4）产物：复制的产物是子代双链DNA（半保留复制），转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA等

单链；（5）配对：复制是A＝T，G≡C配对，而转录的RNA链中的U代替了T，是A＝U，G≡C，T＝A配对；（6）引物：复制生成DNA链时需要引物，转录生成RNA链时不需要引物。

2．简述原核生物转录终止的方式。

答：RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来，这就是转录终止。原核生物转录终止分为依赖ρ因子和非依赖ρ因子两大类：（1）依赖ρ因子的转录终止。ρ因子有ATP酶活性和解螺旋酶活性，在与RNA转录产物结合后，ρ因子和RNA聚合酶都发生构象变化，从而使RNA聚合酶停顿，解螺旋酶的活性使DNA/RNA杂化双链拆离，利于产物从转录复合物中释放。

（2）非依赖ρ因子的转录终止。DNA模板上靠近终止处特殊的碱基序列形成茎环或发夹形式的二级结构及靠近3′ 端一串寡聚U是关键结构。茎环结构在转录产物RNA分子上形成，可能改变RNA聚合酶的构象，进而导致酶-模板结合方式的改变，使酶不再向下游移动，于是转录停止；寡聚U是使RNA链从模板上脱落的促进因素，因为所有的碱基配对中，rU/dA配对最为不稳定。转录复合物上局部形成的RNA/DNA杂化短链，因为RNA分子要形成自己的局部双链，DNA也要复原为双链，这样使本来不稳定的杂化双链更不稳定，转录复合物趋于解体。

3．真核生物由hnRNA转变为mRNA包括哪些加工过程？

答：真核生物mRNA的加工包括首、尾修饰、剪接和剪切、mRNA编辑。真核生物mRNA转录的初级产物hnRNA，需要进行5'-末端和3'-末端（首、尾部）的修饰以及对mRNA进行剪接、剪切和编辑，才能成为成熟的mRNA，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。（1）前体mRNA在5'-末端加“帽子”结构。由加帽酶和甲基转移酶催化。5' 帽子结构可以使mRNA免遭核酸酶的攻击，并参与蛋白质生物合成的起始过程。（2）前体mRNA在3'-末端加poly（A）尾。前体mRNA在转录终止修饰点被切开后，由多聚(A)聚合酶催化，以ATP为底物，在mRNA的3' 端加上大约100~200个腺苷酸残基的尾部。poly（A）尾的有无与长短是维持mRNA作为翻译模板的活性以及增加mRNA本身稳定性的因素。（3）前体mRNA的剪接和剪切。真核生物的基因是不连续的即断裂基因，由外显子和内含子相互间隔但又连续镶嵌而成。真核生物mRNA的剪接是去除内含子后将相邻外显子连接起来，然后进行多聚腺苷酸化，剪接体是mRNA剪接的场所，通过二次转酯反应将前体mRNA加工为成熟的mRNA；剪切是剪去某些内含子，然后在上游的外显子3' 端直接进行多聚腺苷酸化，不进行相邻外显子之间的连接反应。通过这两种加工模式，一个前体mRNA分子可

被加工成多个mRNA分子。（4）mRNA编辑。基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成不同于基因序列中的编码信息，这种现象称为mRNA编辑。m RNA编辑、剪接或剪切都可使一个基因有可能产生几种不同的蛋白质。4．何谓帽子结构？意义何在？

答：帽子结构是存在于真核生物mRNA 5'-末端的m7GpppN结构。RNA聚合酶Ⅱ催化合成新生RNA链长度达25-30个核苷酸时，在加帽酶和甲基转移酶的作用下其5'-末端的核苷酸就与7-甲基鸟嘌呤核苷酸通过不常见的5'，5'-三磷酸连接键相连转变成5'-m7GpppN，即把一个甲基化的鸟嘌呤帽加到转录产物的5' 端，此过程有磷酸解、磷酸化和碱基的甲基化。

意义：（1）5' 帽子结构可以使mRNA免遭核酸酶的攻击，维持mRNA作为翻译模板的完整性。（2）与帽结合蛋白复合体结合，并参与mRNA和核糖体的结合，启动蛋白质的生物合成。

5．简述真核生物tRNA前体的转录后加工方式。

答：真核生物tRNA前体的转录后加工有四方面：（1）5' 端的16个核苷酸序列由RNase P切除；（2）3' 端的两个核苷酸由RNase D切除，再由核苷酸转移酶加上CCA；（3）柄-环结构的一些核苷酸的碱基经化学修饰为稀有碱基，包括某些嘌呤甲基化生成甲基嘌呤、某些尿嘧啶还原为二氢尿嘧啶（DHU）、尿嘧啶核苷转变为假尿嘧啶核苷（ψ）、某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤核苷酸（I）；（4）通过剪接切除内含子。

6．试比较原核生物和真核生物转录过程的异同。

相同点：（1）模板（DNA）；（2）底物（NTP）；（3）掺入新链成分（NMP）（4）需RNA-pol；（5）化学键（3'，5'-磷酸二酯键）；（6）合成过程分三个阶段；（7）聚合方向（5'→3'）；（8）产物（单链RNA）；（9）方式（不对称转录）；（10）遵从碱基配对规律（T＝A、A＝U、G≡C）；（11）除原核mRNA外，初级转录产物都须经加工才具有活性。

7．试比较原核生物和真核生物RNA聚合酶的异同。

答：原核生物RNA聚合酶通常只有一种，催化合成所有类别的RNA，该酶由多亚基组成，全酶是α2ββ'σ(ω)，核心酶是α2ββ' (ω)，专一抑制剂是利福平。真核生物RNA 聚合酶有三种，RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，RNA聚合酶Ⅰ位于核仁，合成rRNA前体；

RNA聚合酶Ⅱ位于细胞核，合成mRNA前体（hnRNA）；RNA聚合酶Ⅲ位于核仁外，合成tRNA，5S-rRNA，snRNA，它们的专一抑制剂是鹅膏蕈碱。

8．比较真核生物和原核生物转录起始的第一步有何不同。

答：在原核生物中，转录起始关键是RNA聚合酶与DNA的相互作用。起始阶段，RNA聚合酶全酶靠σ亚基识别并结合启动子上特异序列，形成闭合转录复合体，再转变为开放转录复合体。真核生物，RNA聚合酶不与DNA分子直接结合，转录起始主要是RNA聚合酶与蛋白质之间的作用，即转录因子与DNA相互作用，同时需要多种蛋白质因子的协同作用，形成转录起始前复合物。

9．原核生物转录起始复合物和转录空泡有何区别？

答：转录起始复合物是在转录起始时由RNA聚合酶、DNA模板和第1位加入的核苷酸组成的，还没有生成RNA链。

转录空泡是转录延长过程中观察到的，在转录空泡内，DNA双链被解开，以允许转录发生，转录的RNA与它的模板链形成暂时的RNA/DNA杂化双链，当RNA 从中脱落后，DNA重新缠绕成双链。

10．何为断裂基因？试述mRNA的剪接过程。

答：真核生物结构基因由若干个编码区和非编码区互相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的蛋白质，这些基因称为断裂基因。非编码区的序列称为内含子，是隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。编码区的序列称为外显子，是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。

mRNA剪接是去除初级转录产物上的内含子，把外显子连接为成熟RNA的过程。剪接体是mRNA剪接的场所。通过二次转酯反应完成剪接过程。剪接体由U1、

、U2、U4、U5、U6共5种snRNA和大约50种蛋白质装配而成，可结合内含子3' 和5'端的边界序列，从而使两个外显子相互靠近。细胞核内含鸟苷酸的辅酶以3'-OH 对E1（第一个外显子）和I（内含子）之间的磷酸二酯键作亲电子攻击，使E1/I之间的共价键断开。第二次转酯反应由E1的3'-OH对I / E2（第二个外显子）之间的磷酸二酯键作亲电子攻击，使I与E2断开，由E1取代了I，这样使内含子去除而两外显子连接。

（苏娇）