原核生物基因的转录的过程
原核生物和真核生物中基因的转录
原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰摘要:原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰，是各种功能蛋白质生物合成的一系列程序。
本文通过介绍了原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰的机制、原理、过程，从而了解真核生物和原核生物的基因表达和功能蛋白质合成上的差异。
关键词: 原核生物真核生物基因转录翻译后修饰0引言：21世纪，基因水平上的研究受到人们广泛的关注。
原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰是基础研究，人们也只有在此基础不断扩散深入研究其它基因水平问题。
本文只简单介绍了一些关于基因转录、翻译和后修饰的一部分相关研究成果。
1 原核生物和真核生物中基因的转录：基因转录是在由RNA聚合酶和辅助因子组成的转录复合物的催化下，从双链DNA分子中拷贝生物信息生成一条RNA链的过程。
转录中，一个基因会被读取被复制为mRNA，就是说一特定的DNA片断作为模板，以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂的合成前体mRNA的过程。
转录产物主要有三类RNA，即信使RNA （mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转移RNA（tRNA）。
在基因转录过程中，RNA聚合酶起着非常重要的作用。
RNA聚合酶可以催化所有四种核苷- 5′-三磷酸（ATP、GTP、UTP和CTP）聚合成与模板DNA互补的RNA。
此反应需要Mg2+,反应中释放焦磷酸。
[1]该酶在转录的各个过程中发挥了不同的作用。
1．1 基因转录的启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸构成的三元起始复合物，转录便开始进行。
启动子是DNA分子上可与RNA聚合酶特异结合，而使转录开始的一段DNA序列而本身不被转录。
DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序，称P盒。
复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。
真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构，和在-30bp（即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处）附近也含有TATA结构，称TATA盒。
生物化学 第20章转录与加工
（三）链的延长
链的延长反应是RNA聚合酶核心酶催化下进行的。 链的延伸方向是5'－3'，而核心酶沿模板链3'－5'方 向移动，这与RNA是在DNA指导下合成的结论是一致的。 同位素标记实验或用3‘－脱氧腺苷（冬虫夏草菌素） 作实验可以证实链的延伸方向是5'－3'。 当由起始向延伸阶段转变时，由于σ亚基的离去， 核心酶的构象发生变化，同DNA的结合力减弱，便于核 心酶沿模板运动，使模板链上的每个核苷酸具有同等 被转录的机会。 一条模板链上可以同时有多个RNA聚合酶结合，形 成羽毛状。
真核生物与5S rRNA的基因成串排列，中间被不 转录区分开。转录后的5S rRNA经过适当加工便参 与核糖体的装配。 某些真核生物的rRNA 具有自我加工的能力。 只有少数真核生物的rRNA基因含有内含子。 1982年，T.cech从四膜虫中分离到一种RNA具有酶 的作用。当这个pre—rRNA与鸟嘌呤核苷或鸟苷酸 （GMP、GDP、GTP）一起保温时（在蛋白质缺乏 下），它的一个413nt的内含子自我切除，并把它 的两侧的外显子连接起来，即这种pre-rRNA能自我 剪接。
启动子的核苷酸顺序很特别，富含A .T碱基对。靠近每 个转录的前导顺序。在转录起始位点的上游存在两段一致 顺序（consensus sequence）。
3’端
模板链
原核生物中转录起始区的共同序列
三
原核生物基因转录－RNA合成的过程
（一） 模版的识别与转录泡的形成 RNA聚合酶与DNA模板的结合RNA聚合酶先 同DNA非专一性结合。在σ因子的帮助下，聚合酶 很快地滑向转录的起始部位，找到启动子－35和 －10序列结合在启动子上。 该过程是不可逆的。DNA的两条链（模版链和编码 链）局部解开，同时形成一个解链区称为转录泡。
简述原核生物转录的基本过程
简述原核生物转录的基本过程
原核生物转录是营养物质引导基因活化和表达所构成的一个生物过程。
它是生物体内信息传递的重要环节，是基因组调控的本质组成部分。
原核生物转录一般可分为五个过程：发生反应、定位阶段、开放阶段、转录阶段和终止阶段。
首先，发生反应是原核生物转录的前提，此时DNA被载体蛋白包围形成“转录复合物”，该复合物的结构形式体现了 DNA 的单链对称结构。
然后定位阶段，转录复合物此时正在移动，从转录起点开始“追踪”可转录基因序列，最终定位转录起点，这个过程被称为促转录因子的参与，大多数情况下，促转录因子会促进药物结合位点的准确找寻。
接下来是开放阶段，首先，转录起点上的双螺旋有机体进行断裂，它分子器官识别起始核苷酸，催化起始核苷酸的弹性和定向移动，使原核生物的转录介质——核酸双链分离，从而固定可转录序列，并瞬间形成转录活性孔。
转录阶段是原核生物转录最关键的步骤，此时RNA聚合酶作用于开放阶段揭开的双链DNA，从而将单链DNA模板作为输入，新建立一条加工RNA链，然后，通过进一步聚合，将mRNA依次连接起来。
最后，终止阶段，此时会有几种不同的终止机制，包括核苷酸对的终止结构和转录因子的介导的生物化学反应。
总而言之，原核生物转录是个复杂的过程，促转录因子和RNA聚合酶的参与主要使其成为科学研究的重要目标。
它可以作为研究核酸的重要线索，也可以更好地探索基因调控机制。
原核生物转录起始复合物的形成过程
原核生物转录起始复合物的形成过程
首先，启动子是转录起始复合物形成过程中的关键组成部分。
启动子
位于基因的上游区域，通常包括TATA盒、转录因子结合位点和脱氧核苷
酸结合位点等。
转录因子结合位点通常是一些特定的序列，例如CCAAT盒
和GC盒，它们可以与特定的转录因子结合。
启动子的序列和结构对于
TIC的形成非常重要。
其次，转录因子在TIC的形成过程中起到了关键作用。
最常见的转录
因子是TFIID、TFIIB、TFIIF、TFIIH和TFIIE等。
在转录因子的存在下，RNA聚合酶可以发挥作用并附着在启动子上。
转录因子在结合启动子的同时，也可以与RNA聚合酶相互作用，形成一个稳定的复合物。
然后，转录因子的结合可以促进染色质的开放。
染色质通常是通过核
小体的组装和折叠而紧密包装的。
当转录因子结合到启动子上时，一些辅
助因子可以加入并改变染色质的结构，使基因区域暴露出来。
这种染色质
的开放可以进一步促进TIC的形成。
最后，RNA聚合酶与转录因子的结合完成了TIC的形成。
RNA聚合酶
是一个复杂的酶，由多个亚单位组成。
转录因子的结合可以帮助RNA聚合
酶的正确装配和稳定。
一旦形成TIC，RNA聚合酶就可以开始向下游方向
在DNA上进行转录，合成出RNA分子。
总结起来，原核生物的转录起始复合物的形成过程包括启动子的识别
和转录因子的结合、染色质的开放以及RNA聚合酶的装配。
这一过程直接
影响基因的表达和调控，并且在细胞的正常功能和发育中起到重要作用。
简述转录的基本过程
简述转录的基本过程原核生物的基因转录要经过一系列复杂的过程，才能得到成熟的转录产物，其基本过程如下：原核生物的转录是由DNA转录蛋白完成的。
DNA转录蛋白不仅能从核酸分子上识别并结合特异的序列，而且在转录后还能修补被损伤的核酸和介导RNA的加工。
DNA转录蛋白不仅有专一性，而且还有很强的结合能力。
1、结合位点与识别DNA转录蛋白的两个功能域的结合与解离，是由于它具有结合核酸序列的部位和识别不同序列的功能域所决定的。
一般说来， DNA转录蛋白识别核酸序列的功能域位于DNA转录蛋白的N端，解离这些位点有利于形成不同的亚基。
2、DNA聚合酶切割DNA转录蛋白的结构与DNA聚合酶的活性部位相对应，两者都有活性中心。
DNA聚合酶只与DNA序列的特异部位结合，而DNA转录蛋白与DNA序列的大多数部位均有高亲和力的结合能力，能与各种大小、形状、多态性及插入突变型DNA结合。
3、转录后修补与核酸结构稳定性的关系研究发现， DNA聚合酶在与DNA转录蛋白结合后，会发生构象的改变，引起转录水平的降低。
修复和稳定是DNA聚合酶和DNA转录蛋白最基本的功能。
3。
转录的终止在DNA聚合酶的催化下，以特定的方式切割DNA 链，从而完成转录过程。
同时，细胞内的信号分子会使细胞产生特定的生理变化，这些变化包括膜结构的变化、膜通透性的变化、细胞骨架的重新排列、细胞迁移等。
细胞内产生的终止子就像电路中的开关，把整个基因组中控制DNA转录的序列激活或关闭，最终导致基因组的表达产物消失，使细胞返回到不编码蛋白质的状态。
转录终止后的DNA聚合酶活性恢复也是DNA转录中的重要事件。
原核生物的转录可以被阻断，并且还可以逆转。
目前认为，一些DNA转录途径的激活是由核苷酸受体的作用引起的，因此，阻断这些核苷酸受体就能阻断转录。
细菌核糖体上的结合区与DNA的5′端互补配对， DNA聚合酶切割后，其5′-AGA残基被结合区识别，并且在5′和3′之间有一段空隙。
原核生物基因的转录的过程
原核生物基因的转录的过程原核生物是指不带有真核生物特征的生物，包括细菌和古菌。
原核生物的基因转录过程与真核生物有很大差别。
在原核生物中，基因的转录和翻译可以同时进行，而在真核生物中则是分开进行的。
原核生物的基因转录包括三个主要步骤：启动、延伸和终止。
启动是基因转录的第一步，它通过结合转录因子和启动子位点来确定转录的起点。
转录因子是特殊的蛋白质，它们结合到启动子位点，促使RNA聚合酶结合并开始进行转录。
在许多原核生物中，主要的转录因子是sigma因子。
sigma因子结合到RNA聚合酶，形成RNA聚合酶-核酸复合物，使RNA聚合酶可以识别和结合到启动子区域。
延伸是基因转录的第二个步骤，它涉及RNA聚合酶在DNA模板上滑动并合成RNA链。
RNA聚合酶通过解开DNA的双螺旋结构，将氧核苷酸与DNA模板上互补的碱基配对，并将它们连接成RNA链。
这个过程称为转录。
RNA链的合成是以5'-3'方向进行的。
终止是基因转录的最后一个步骤，它涉及到RNA聚合酶在达到终止位点时停止合成RNA链，并释放DNA模板。
在原核生物中，有两种不同的终止方式：依赖Rho因子和独立于Rho因子。
依赖Rho因子的终止过程中，Rho因子结合到正在合成的RNA链上，并向RNA聚合酶迁移，导致RNA聚合酶停止合成，从而释放RNA链。
独立于Rho因子的终止过程中，转录终止信号，也称为终止序列，存在于RNA链中。
当RNA聚合酶到达终止序列时，终止序列会形成一个结构，使得RNA链与DNA模板解离，并释放RNA链。
虽然原核生物的基因转录过程相对简单，但仍然具有调控机制。
一些特殊的序列元件，如增强子和抑制子，可以位于启动子附近的DNA序列上，与转录因子或其他调控蛋白相互作用，影响转录水平。
此外，DNA的超螺旋结构、RNA聚合酶的结构和其他蛋白质和小分子的相互作用也可以调控转录的过程。
总之，原核生物的基因转录过程是一个复杂而精确的过程，涉及多个蛋白质和DNA序列之间的相互作用。
原核生物的转录与调控.ppt
例如：lac基因簇（乳糖操纵子中的三个结构基因）
原核生物操纵子中的全部结构基因从同一个启动子开 始-转半录乳成糖一苷个分多解顺酶反子的mRNA分子。
-半乳糖苷透性酶
Plac
硫代半乳糖苷乙酰转移酶
二、转录水平的调控－操纵子
3. 操纵基因：是原核生物的操纵子中调节蛋白的结合 位点，为控制结构基因转录的DNA序列。
和终止的调控。
机体可以在基因表达过程的任何阶段进行调控，一般以 转录水平上的调控为主。
二、转录水平的调控－操纵子
1. 操纵子
操纵子是原核生物基因结构、表达和调控的基本形式。 一个操纵子包括一个上游的调控区和一个以上的结构基 因组成。 调控区包含启动子和操纵基因两部分。该区控制连锁在 一起的多个基因的转录。
4. 调节基因：仅指参与其他基因表达调控的RNA和蛋 白质的编码基因。
调节基因编码的调节蛋白通过与DNA上的操纵基因结 合而控制结构基因的转录，是基因表达调控的关键。
二、转录水平的调控－操纵子
5. 反式作用因子与顺式作用元件
基因表达的产物（蛋白质或RNA）从合成的场所扩散到目 标场所而发挥作用的过程称为反式作用（trans-acting）， 此基因表达产物被称为反式作用因子（trans-acting factor） 。
反式作用因子通常为蛋白质或RNA，其特征为可以从合成 地扩散到目标场所发挥作用。
顺式作用元件（cis-acting factor）是指对结构基因表达 有调节活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处在 一个DNA分子上的基因。顺式作用元件通常不编码蛋白 质，多位于基因旁侧或内含子中。
顺式作用（cis-acting）的概念用于任一不转变为任何其 他形式的DNA序列，它只在原位发挥DNA序列的作用， 仅影响与其物理上相连的DNA序列的活性。
简述原核生物的转录过程
简述原核生物的转录过程
原核生物的转录过程是指DNA中的一个基因被转录成RNA
的过程。
在原核生物中，转录发生在细胞质中，没有内核。
转录分为三个主要阶段：启动、延伸和终止。
启动阶段：
1. DNA解旋：某个特定区域的DNA双链被解开，让RNA聚
合酶可以访问DNA。
2. 结合因子结合：特定的转录结合因子结合到启动子区域上，形成转录起始复合物。
3. RNA聚合酶连接：RNA聚合酶在启动子上连接，并开始合
成RNA链。
延伸阶段：
1. 融合：RNA聚合酶在模板DNA上一个接一个的加入核苷酸，生成一个互补的RNA链。
RNA链的合成方向是从5'端到3'端。
2. 构建RNA链：RNA聚合酶从DNA模板链上移动，依次将RNA链进行构建，继续向下延伸。
3. 翻译：RNA链在合成的同时，其碱基序列被转化为RNA的
亚单位。
终止阶段：
1. 结束转录：在模板DNA上，到达一个由特定DNA序列标
识的终止位点时，RNA聚合酶会停止合成，并释放RNA链。
2. 分离：合成的RNA链离开DNA模板。
3. 形成成熟mRNA：非编码RNA被进一步修饰，成为成熟
mRNA链，可以被翻译为蛋白质。
这是原核生物转录的一般过程，不同原核生物在具体机制上可能有一些差异。
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原核生物基因的转录的
过程
Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
原核生物基因的转录的过程
转录过程包括启动、延伸和终止。
启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA 和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物，转录即自此开始。
DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序，称普里布诺(Pribnow)盒或P盒。
复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。
真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构，和在-30bp（即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处，常以—30表示，bp为碱基对的简写）附近也含有TATA结构，称霍格内斯(Hogness)盒或TATA盒。
第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后,则启动阶段结束，进入延伸阶段。
延伸σ亚基脱离酶分子，留下的核心酶与DNA的结合变松，因而较容易继续往前移动。
核心酶无模板专一性，能转录模板上的任何顺序，包括在转录后加工时待切除的居间顺序。
脱离核心酶的σ亚基还可与另外的核心酶结合，参与另一转录过程。
随着转录不断延伸，DNA双链顺次地被打开,并接受新来的碱基配对，合成新的磷酸二酯键后，核心酶向前移去，已使用过的模板重新关闭起来，恢复原来的双链结构。
一般合成的RNA链
对DNA模板具有高度的忠实性。
RNA合成的速度，原核为25～50个核苷酸／秒，真核为45～100个核苷酸／秒。
终止转录的终止包括停止延伸及释放RNA聚合酶和合成的RNA。
在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子；RNA合成就在这里终止。
原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ（四个亚基构成的蛋白质）的帮助。
真核生物DNA上也可能有转录终止的信号。
已知真核DNA转录单元的3′端均含富有AT的序列〔如AATAA(A)或ATTAA(A)等〕，在相隔0～30bp之后又出现TTTT顺序（通常是3～5个T）,这些结构可能与转录终止或者与3′端添加多聚A顺序有关。