教学目的使学生了解原核生物和真核生物的RNA聚合酶
原核、真核生物基因及表达调控
原核、真核生物基因及表达调控引言现代生物学中“基因”一词甚为流行，细胞学、遗传学、生物化学等，以及各种生物学课本中，都涉及到“基因”一词。
甚至象典型的宏观生物学科——生态学，也把一片森林称为一个“基因库”[1]。
现代生物学已经完全证明，DNA 分子是由称为核普酸的有机分子线性聚合而成。
基因就是核普酸按一定顺序排列而成的DNA分子片段，它携带着遗传信息。
基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。
其实质就是遗传信息的转录和翻译。
在个体生长发育过程中，生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）[2]。
原核生物和真核生物的基因及表达过程有着差异。
随着世界分子生物学研究不断深入，基因表达技术有了很大的提高。
迄今为止，人们已经研究开发出多种原核和真核表达系统用以生产重组蛋白[3]。
一．原核、真核生物基因结构原核生物基因分为编码区与非编码区，所谓的编码区就是能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，非编码区位于编码区的上游及下游。
[4]在调控遗传信息表达的核苷酸序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。
RNA聚合酶是催化DNA转录为RNA，能识别调控序列中的结合位点，并与其结合。
真核生物基因结构见图1：图1 真核生物基因结构二．原核、真核生物基因结构的区别最主要的在于真核基因是不连续的,而原核基因是连续的。
所谓真核基因的不连续，即一个基因的编码序列也叫外显子，被一个或多个非编码序列，又叫内含子所间隔。
[5]这些内含子和外显子同属一个转录单位，转录形成前体。
经过转录的加工，即切去内含子，重新连按外显子，从而得到成熟。
而绝大多数的原核基因是连续的，没有内含子的间隔，转录产生成熟。
不仅如此，而且凡在代谢途径上功能有关的多个基因可能紧密相联，与它们的调控基因一起组成一个操纵子，转录到一条链。
第十六章 RNA的生物合成
第十六章RNA的生物合成一、内容提要（一）RNA转录基本规律与体系1．RNA生物合成的概念转录是以DNA单链为模板，在DNA指导的RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。
2．不对称转录在结构基因的DNA双链中，只有一条链可以作为模板，通常将这条能指导转录的链称为模板链或有意义链；与其互补的另一条链则称为编码链或反意义链，模板链并非总在一条链上。
转录的这种选择性称不对称转录。
3．RNA聚合酶原核生物中只有一种RNA聚合酶，由4个亚基αββ′σ组成五聚体（α2ββ′σ）蛋白质。
α2ββ′亚基合称核心酶，σ亚基加上核心酶称为全酶，转录起始需要全酶。
σ亚基的作用是能够识别不同基因的启动序列，从而使RNA聚合酶能特异地启动不同基因的转录。
真核生物有三种RNA聚合酶，分别为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S rRNA，聚合酶Ⅱ的转录产物是hnRNA，RNA聚合酶Ⅲ的转录产物是5S rRNA、tRNA、snRNA。
（二）转录的过程1．原核生物RNA的转录过程（1）起始首先由RNA聚合酶的σ亚基辨认启动子，并以RNA聚合酶全酶的形式与启动子结合，形成酶-启动子开链复合物，使DNA 模板链暴露，启动转录。
（2）延伸链的延伸有核心酶催化，核心酶在DNA模板上沿3′→5′方向以屈伸交替状移行，一面使双股DNA解链，一面催化4种NTP按模板链互补的核苷酸序列逐个连接，使RNA按5′→3′方向不断延伸，直至转录终止处。
新合成的RNA链与模板形成RNA-DNA的杂交双链，当新生的RNA链离开模板DNA后，两条DNA链则重新形成双股螺旋结构。
（3）终止①依赖ρ因子转录终止：ρ因子在终止点处与转录产物结合，使RNA-DNA双螺旋解开，释放RNA，并和RNA聚合酶一起从模板上脱落。
②非依赖ρ因子的转录终止：DNA 模板上靠近转录终止部位有特殊的核苷酸序列，转录生成的RNA 产物可形成特殊的发夹结构，发夹结构可以阻止RNA聚合酶继续沿DNA模板向前移动，而终止转录。
原核生物及真核生物DNA复制
真核生物DNA聚合酶及有关蛋白
表 真核生物五种DNA聚合酶
DNA聚合 酶
位置
功能α核 引发 Nhomakorabeaδ
核 合成
ε
核 修复
βγ
核 线粒体 修复 复制
相对活性 80% 分子量 300K
170-230K
250K
亚基
3’→5’ 外切
催化核心（180K） 催化核心
催化核
两个引物酶(60,50K) (125K)
心
一个未知
原核生物及真核生物DNA复制
9、单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：稳定已被解开的DNA 单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶 降解。
原核生物及真核生物DNA复制
（三）DNA的复制过程（大肠杆菌为例）
双链的解开
RNA引物的合成
DNA链的延伸
切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的
5、 DNA聚合酶:以DNA为模板的DNA合成酶 ●以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物 ●反应需要有模板的指导 ●反应需要有3-OH存在 ●DNA链的合成方向为5 3
原核生物及真核生物DNA复制
原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌）
性质
聚合酶Ⅰ 聚合酶Ⅱ 聚合酶 Ⅲ
3' 5 '外切活性 +
+
+
5' 3 '外切活性 +
在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并 连续合成的链为前导链；合成方向与复制叉移动的 方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一 条完整的DNA链为原滞核生后物及链真核。生物DNA复制
在DNA复制过程中，前导链能连续合成， 而滞后链只能是断续的合成53 的多 个短片段，这些不连续的小片段称为冈 崎片段。
第3章 RNA的转录-终止-mRNA的区别
第三章 生物信息的传递
——从DNA到RNA
第四节 终止与抗终止
在转录的过程中，提供转录终止信号的序列称为 终止子(terminator)。无论是原核生物还是真核生物， 通过控制转录的终止来对转录进行调控，也是基因表 达调控的重要手段。
一、原核生物的终止子
(1)不依赖ρ因子的终止子(内在终止子)：
发夹结构(富含GC对)：为转录的终止提供了机会 多聚U串：RNA聚合酶与模板的解离提供信号
(2)依赖ρ因子的终止子
ρ因子可识别终止位点上游50-90bp的区域。分析这段RNA 序列发现，C含量多，G含量少。另外，依赖ρ因子的终止子虽 有发夹结构，但GC含量低，缺少U串。
二、真核生物的终止子
目前了解较少。不同的RNA聚合酶有不同的终止子。
第四节 终止与抗终止
三、抗终止作用
抗终止(antitermination) 由于不同的生理要求， 在转录过程中有时即使遇到终止信号，仍然需要继续 转录的现象，是细菌操纵子和噬菌体基因表达调控的 一种方式。
DNA
5 3
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的羽毛状现象
原核生物多顺反子的翻译
mRNA的次级结构可能控制翻译的起始
原核生物mRNA的5’和3’端特点
2、真核生物mRNA的特征
A、 5’端存在帽子结构
真核生物和原核生物转录的异同点
真核生物和原核生物转录的异同点真核生物和原核生物是生物界中两个重要的分类群体。
它们在很多方面都存在着差异，包括转录过程。
转录是生物体内基因表达的第一步，也是生物体内信息传递的重要环节。
本文将从转录的异同点来探讨真核生物和原核生物的差异。
我们来看看真核生物的转录过程。
在真核生物中，转录是由RNA聚合酶II（RNA polymerase II）完成的。
转录的起始位点由转录因子的结合来确定，转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质。
转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
在启动阶段，转录因子与DNA结合，形成转录起始复合物，然后RNA聚合酶II结合到复合物上，开始合成RNA链。
在延伸阶段，RNA聚合酶II在DNA模板上进行滑动，合成RNA链。
在终止阶段，RNA聚合酶II遇到终止信号，停止合成RNA链，释放出转录产物。
与真核生物不同，原核生物的转录过程相对简单。
在原核生物中，转录是由单个RNA聚合酶（RNA polymerase）完成的，而不是像真核生物那样分为不同的聚合酶。
原核生物的转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段，与真核生物相似。
在启动阶段，RNA聚合酶与DNA结合，形成转录起始复合物，开始合成RNA链。
在延伸阶段，RNA聚合酶在DNA模板上进行滑动，合成RNA链。
在终止阶段，RNA 聚合酶遇到终止信号，停止合成RNA链，释放出转录产物。
除了转录过程的基本步骤相似外，真核生物和原核生物的转录还存在一些重要的差异。
首先，真核生物的转录需要更多的辅助因子参与。
在真核生物中，转录因子是一个复杂的网络，包括启动子、增强子、转录抑制子等，这些因子能够影响转录的效率和特异性。
而在原核生物中，转录因子相对简单，通常只包括一个启动子。
真核生物的转录后修饰更为复杂。
在真核生物中，转录产物需要经过剪接、修饰和核糖体扫描等步骤，才能形成成熟的mRNA。
剪接是指将转录产物中的内含子剪除，将外显子连接起来。
修饰是指在转录产物的两端添加5'帽和3'带，以增加稳定性和翻译效率。
原核生物原生生物真核生物的关系
原核生物原生生物真核生物的关系原核生物、原生生物和真核生物是三个不同的生物分类单位，它们之间存在着一定的关系。
下面，我将分别介绍这三类生物，同时探讨它们之间的关系。
1. 原核生物：原核生物是最古老的细胞类型之一，包括细菌和蓝藻。
它们是由一个单细胞的原核细胞组成，没有真核细胞器，如细胞核、线粒体和内质网。
原核生物的DNA通常是以原核染色体的形式存在于细胞质中。
原核生物的代谢过程相对简单，对环境的适应能力很强。
原核生物与其他两类生物的关系：1.1 原核生物与原生生物：原生生物是一类真核生物，但相对于其他真核生物而言，原生生物的细胞结构相对简单，没有组织分化。
然而，原生生物和原核生物在细胞结构上有很多相似之处。
事实上，原生生物可能是从原核生物中演化而来的。
通过研究细菌和蓝藻，科学家发现它们的DNA序列与某些原生生物的DNA序列具有高度的相似性，表明它们之间存在着亲缘关系。
1.2 原核生物与真核生物：原核细胞和真核细胞之间存在很大的差异。
原核生物没有真核细胞器，如细胞核和线粒体。
而真核生物具有复杂的细胞结构和多样的细胞器。
然而，现代分子生物学的研究表明，原核生物和真核生物之间有一些共同的遗传信息。
比如，细菌的RNA聚合酶基因与真核生物的RNA聚合酶基因在序列上存在一定的相似性，这表明它们可能有共同的演化起源。
2. 原生生物：原生生物是一类真核生物，它们通常是单细胞的，没有组织和器官的分化。
原生生物包括原藻、滑藻、原虫等。
原生生物在细胞结构和功能多样化方面表现出较高的复杂性，但相对于其他真核生物，它们的细胞结构和组织的分化程度较低。
原生生物与其他两类生物的关系：2.1 原生生物与原核生物：原生生物与原核生物之间有一些相似性。
研究发现，某些原生生物的DNA序列与某些细菌和蓝藻的DNA序列具有高度的相似性。
这表明在进化的过程中，原生生物可能与原核生物有着共同的起源。
2.2 原生生物与真核生物：原生生物与真核生物之间存在一定的区别，主要体现在细胞结构和功能多样性方面。
真核生物和原核生物转录的异同点
真核生物和原核生物转录的异同点真核生物和原核生物是地球上两大主要类型的生物。
它们在细胞结构和生物学过程中存在着许多差异。
其中一个重要的差异就是转录过程中的异同点。
转录是基因表达的第一步，它是将DNA序列转录成RNA的过程。
本文将以真核生物和原核生物转录的异同点为标题，详细讨论它们之间的差异。
一、转录的基本概念和过程转录是DNA信息转化为RNA信息的过程。
它在细胞中起到了重要的作用，因为RNA是蛋白质合成的模板。
在转录过程中，DNA的一部分被复制成RNA分子，形成基因的转录产物。
转录由RNA聚合酶酶依赖性完成。
在真核生物和原核生物中，转录过程都可以分为三个主要步骤：起始、延伸和终止。
二、异同点1：转录起始位点的识别在真核生物中，转录起始位点通常由转录起始因子（TF）和RNA 聚合酶II共同识别。
这些转录起始因子结合到DNA上的启动子区域，形成转录起始复合物，从而指导RNA聚合酶II定位并开始转录。
与此不同，在原核生物中，转录起始位点通常由RNA聚合酶本身直接识别。
RNA聚合酶通过与DNA特定序列的非完全互补配对来定位转录起始位点。
这种序列被称为启动子序列，它在原核生物的基因组中相对保守。
三、异同点2：转录前处理在真核生物中，转录后需要进行一系列的前处理步骤。
这些步骤包括剪接、5'端帽和3'端聚腺苷酸化。
剪接是将转录产物中的内含子剪切掉，将外显子连接在一起。
5'端帽是在RNA的5'端添加一段甲基化的guanosine三磷酸，它有助于稳定RNA分子并促进转录的起始。
3'端聚腺苷酸化是在RNA的3'端添加一串腺苷酸，这有助于保护RNA分子免受降解。
与此不同，在原核生物中，转录产物通常不需要进行剪接和帽修饰。
它们的转录产物是连续的，没有内含子。
此外，原核生物的转录产物也没有3'端聚腺苷酸化修饰。
四、异同点3：转录终止机制在真核生物中，转录终止机制通常与聚腺苷酸化有关。
《生物化学》教学大纲(供药学专业、中药学专业等专科专业使用)_生物化学
章次 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
学时分配表 内容 绪论 蛋白质的结构与功能 维生素 酶 生物氧化 糖代谢 脂类代谢 蛋白质分解代谢 核酸结构、功能与核苷酸代谢 基因信息的传递 总学时
理论学时 1 4
4 2 4 4 3 5 9 36
实验学时 9 3
6 18
《生物化学》实验教学大纲 （供药学专业、中药学专业等专科专业使用）
【熟悉】 1. 肽、氨基酸残基、主链、侧链、N-端、C 端等概念。 2. 蛋白质重要的理化性质。
【了解】 1. 一级结构和空间结构与蛋白质功能的关系。 2. 蛋白质的分类。
第三章 维生素 【了解】
维生素的定义、分类。各种维生素主要的生理功能。 第四章 酶
【掌握】 1. 酶的概念；酶的化学组成；酶活性中心的概念。 2. 酶催化作用的特点。 3. 影响酶催化作用的因素。
第十章 基因信息的传递 【掌握】
1. 遗传信息传递的中心法则。复制、转录、翻译的概念。
2. 半保留复制。 3. 参与复制的重要酶类及蛋白质因子的功能。 4. 不对称转录的概念。 5. 转录与复制的异同点。 6. 三类 RNA 在翻译中的作用。遗传密码的特点。 【熟悉】 1. 复制的基本过程；前导链、滞后链、冈崎片段的概念。 2. 逆转录的概念。 3. 原核及真核生物的 RNA 聚合酶；转录的基本过程。转录后的加工。 4. 氨基酸的活化与转运。原核生物翻译的基本过程；翻译后的加工。 5. 基因表达的概念。操纵子的概念；乳糖操纵子的调节模式。 【了解】 1. 蛋白质合成酶系及其他蛋白质因子的功能。 2. 分子病的概念。 3. 抗生素作用机理。 4. 顺式作用元件与反式作用因子的概念。
第九章 核酸结构、功能与核苷酸代谢 【掌握】
第二节真核基因转录水平的调控(精)
第二节真核基因转录水平的调控一、真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶：RNA聚合酶Ⅰ；RNA聚合酶Ⅱ；RNA聚合酶Ⅲ。
二、真核基因顺式作用元件（一）、顺式作用元件概念指DNA上对基因表达在调节活性的某些特定的调控序列，其活性仅影响其自身处于同一DNA分子上的基因。
（二）、种类启动子、增强子、静止子1、启动子的结构和功能启动子与原核启动子的含义相同，是指RNA聚合酶结合并起动转录的DNA序列。
但真核同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列。
而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录，而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用。
RNA聚合酶Ⅱ启动子结构1）TATA框（TATA frame）：其一致顺序为TATAA(TAA(T。
TATA框中心在-30附近，相当于原核的-10序列（pribnow box）。
对大多数真核生物来说，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。
TATA框的左右富含G┇C 序列，这就有利于该框与RNA聚合酶形成开放性启动子复合物。
2）CAAT框（CAAT frame）：位置在-75附近，一致序列为GGC(TCAATCT。
CAAT框可能控制着转录起始的频率。
（3）GC框在-90bp左右的GGGCGG序列称为GC框。
一个在-30—+15即核心启动子(core promoter element，另一为上游启动子区(upstream promoter element在-150—-50，不同物种的启动子因子有显著差异，启动子区没有和mRNA的TATA和CAAT盒顺序，故物种间大前体-rRNA基因的转录起始是不同的。
基因间间隔含一个或几个终止信号可终止其之前的基因的转录而其本身不转录，间隔区含多种反向顺序可作为增强子结合转录因子2、增强子的结构和功能增强子（enhancer）：又称为远上游序列（far upstream sequence 。
它是远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列，其增强作用与序列的方向无关，与它在基因的上下游位置无关。
原核生物与真核生物的区别
原核生物与真核生物的区别生物的分类是根据其细胞结构、遗传物质以及其他特征来进行的。
原核生物和真核生物是两个基本的生物分类，它们之间存在着显著的区别。
本文将介绍原核生物和真核生物的区别。
1. 细胞结构原核生物的细胞结构相对简单，其细胞内没有真核糖体和细胞器。
原核生物的细胞无真核膜，细胞膜包裹细胞质和遗传物质。
而真核生物具有复杂的细胞结构，细胞内拥有真核糖体和多种细胞器，如线粒体、高尔基体和内质网等。
2. DNA结构原核生物的DNA结构较为简单，存在于细胞质中的核糖体上。
原核生物的遗传物质以单环状DNA或线性DNA 的形式存在。
相比之下，真核生物的DNA结构复杂，包裹在真核膜内的细胞核中，以线性DNA 的形式存在。
真核生物的DNA会与许多蛋白质结合形成染色体。
3. 聚合酶原核生物和真核生物的聚合酶有所不同。
在原核生物中，只存在一种聚合酶，可用于合成RNA 和DNA。
而真核生物则拥有多种聚合酶，各自负责不同的功能，如 RNA 聚合酶、DNA 聚合酶和转录因子等。
4. 基因组结构原核生物和真核生物的基因组结构也不同。
原核生物的基因组较小，多为圆形 DNA 分子，基因较为稀疏。
而真核生物的基因组较大，呈现线性排列，基因密度较高。
5. 转录和翻译过程在转录和翻译过程中，原核生物和真核生物也存在差异。
在原核生物中，转录和翻译可以同时进行，即 mRNA 在合成过程中可以直接参与蛋白质的合成。
而真核生物的转录和翻译过程则分离开来，转录过程在细胞核中进行，合成的mRNA 经过核膜转运到细胞质中进行翻译。
6. 组织和器官真核生物具有细胞特化形成的组织和器官，如植物的叶和根，动物的心脏和肺等。
这些组织和器官具有特定的功能，并且在生物体中协同作用。
而原核生物没有明确的组织和器官分化，其细胞在形态和功能上相对简单。
总结起来，原核生物和真核生物之间的区别主要体现在细胞结构、DNA结构、聚合酶、基因组结构、转录和翻译过程以及组织和器官等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课次：10 教学目的：使学生了解原核生物和真核生物的RNA聚合酶、启动子和终止子,掌握原核生物和真核生物的RNA聚合酶、启动子的结构特点及原核生物终止子。 重点：原核和真核生物RNA聚合酶的组成和转录特点，启动子的结构特点及原核生物终止子。 难点： 复习旧课：提问3人，了解教学效果。 导入新课： 第五章 转录 基因表达时以DNA的一条链为模板合成RNA，这一过程就是转录（transcription）。所需的酶叫做依赖DNA的RNA聚合酶（DNA-dependent RNA polynerase ,DDRP）。转录产生初级转录物为RNA前体（RNA precursor），它们必须经过加工过程变为成熟的RNA，才能表现其生物活性。 细胞中的RNA分成三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA）。 在DNA的两条多苷酸链中只有其中一条链作为模板，这条链叫做模板链（template strand），又叫做无意义链。DNA双链中另一条不做为模板的链叫做编码链，又叫做有意义链，编码链的序列与转录的RNA序列相同。 第一节 转录酶和转录因子 RNA合成的基本特征： 5’→3’ 方向； 底物三磷酸核苷酸（NTP） 不对称转录，以单链DNA为模板。 不需要引物，合成是连续的。 一 原核生物的RNA聚合酶 大肠杆菌RNA聚合酶（RNA polynerase） 需要DNA模板，Mg离子，和4种3-磷酸核苷（ATP，UTP，CTP和GTP）。 RNA pol和DNA pol也有2点不同：（1）RNA pol没有任何校对功能；（2）能起始新的RNA链。 细菌RNA pol由5种多肽亚基组成为α2β'βσω；分子量达50多万，可以合成3类不同的RNA（tRNA，mRNA和rRNA）。其大小和功能如表所示： 表E.coli RNA Pol的结构和功能 亚基 基因 分子量（KDa） 数目 组分 可能的功能 α rpoA 40 2 核心酶 酶的连接，装配，决定哪些基因被转录
β rpoB 155 1 核心酶 与转录全过程有关,和底物（核苷酸）结合
β’ rpoC 160 1 核心酶 结合DNA模板
ω 10 1 核心酶 σ rpoD 70 1 σ因子 辨认起始点,
二 真核生物的RNA聚合酶 真核生物RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和线粒体RNA聚合酶，分子量大致都在500KD左右，它们专一性地转录不同的基因，因此由它们催化的转录产物也各不相同。 表2 真核生物的R NA聚合酶 种类 分布 合成的RNA类型 Ⅰ 核仁 28s,18s,5.8s rRNAs Ⅱ 核质 hnRNA，SnRNA Ⅲ 核质 tRNA，5sRNA，SnRNA Mt 线粒体 线粒体RNAs
不同的真核聚合酶对各种抑制剂的敏感性也不同（表） 某些常用的转录抑制剂 抑制剂 靶酶 抑制作用 利福霉素 细菌的全酶 与β亚基结合，阻止起始 链霉溶菌素 细菌的核心酶 与β亚基结合，阻止延长 放线菌素D 真核RNA聚合酶Ⅰ 与DNA结合，并阻止延长 α-鹅膏蕈碱 真核RNA聚合酶Ⅱ、III 与RNA聚合酶Ⅱ结合
2.1 真核RNA聚合酶的结构特点： 所有真核RNA聚合酶都是大分子蛋白质，分子量可达500KDa或更多。它们典型的有8-14个亚基。 RNA pol Ⅱ的大亚基有一个羧基末端功能区（carboxy-terminal domain CTD），它含有一个多次重复的一致序列Tyr-Ser-Pro-Ser-Pro-Ser，这个序列是RNA pol独有的。 此CTD在Ser丝氨酸或Thr苏氨酸残基上可高度磷酸化，这个酶带有非磷酸化亚基叫做RNApolⅡa，而带磷酸化亚基叫做RNA polⅡo，CTD参与转录的起始。 2.2 线粒体和叶绿体的RNA pol 线粒体和叶绿体转录的RNA pol较小，更类似于细菌的RNA pol。 第二节 启动子 一 原核生物的启动子 启动子（promoter）是DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位，也就是使转录开始的部位。 1 启动子（promoter）的结构 不同启动子对RNA聚合酶的亲和力各不同，根据其合成蛋白质的多少区别为强弱启动子。 1.1 转录起始点：多为嘌呤，CAT，A为起始点 1.2 -10区 又称为Pribnow盒(原核生物)。其保守序列为TATAAT（T80A95T45A60A50T96），其中3′端的“T”十分保守。A.T较丰富，易于解链。和转录起始位点I一般相距5-bp。只有少数几个核苷酸的差别。 其功能是: (1) RNA pol紧密结合部位;(2) 形成开放启动复合体；(3) 使RNA pol定向转录。 1.3 -35序列又称为Sextama盒（Sextama box），其保守序列为TTGACA（T82T84G78A65C54A45），与-10序列，相隔16-19bp。 其功能是: 为RNA pol的识别位点。σ亚基才能识别并结合-35序列，为转录选择模板链。 1.4 -10和-35之间距离： 1 ） -35和-10序列相距约16-19bp， 其距离稳定，过大或过小都会降低转录活性。 2）该距离大致是双螺旋绕两圈的长度。这两个结合区是在DNA分子的同一侧面，此酶是结合在双螺旋的一面。 3）原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列之一。RNA聚合酶往往不能单独识别这种启动子，而需要有辅助蛋白质的帮助。 1.5启动子附近其他DNA序列： 起始位点上游50到150bp之间的序列是启动子的完全活性所必需的。 上游序列可以吸引拓扑异构酶，后者可导致结合的局部产生有利于转录起始的超螺旋状态。 远离部位序列富有AT，能增进转录起始的频率。 2 原核生物不同基因的启动子的共同特点： （1）结构典型，都含有识别（R），结合（B）和起始（I）三个位点； （2）序列保守，如-35序列、-10序列结构都十分保守； （3）位置和距离都比较恒定； （4）对RNA聚合酶的亲和力高低影响转录频率和效率； （5）常和操纵子相邻； （6）都在其控制基因的5’端； （7）决定转录的启动和方向。 二．真核生物的启动子 与原核的启动子的区别： （1）多种元件：TATA框，GC框，CATT框，OCT等； （2）不同元件的组合情况：位置、序列、距离和方向都不完全相同； （3）需转录因子参与转录的全过程。转录因子先和启动子结合，再与RNA聚合酶形成转录起始复合物，开始转录的过程。 2.1 RNApolⅡ的启动子 通用型启动子（无组织特异性）、结构最复杂、位于转录起始点的上游、有多个短序列元件组成 （1） 帽子位点（cap site）：转录起始位点 （2） TATA框（Hogness 框或 Goldberg-Hogness 框） 结构特点： 位于－30处 一致序列为T82A97T93A85A63（T37）A83A50（T37） 功能： 定位转录起始点 （类似原核的Pribnow框） TATA是绝大多数真核基因的正确表达所必需的 故也称为选择子（selector） 3） CAAT框（CAAT box） 结构特点： 位于－75bp处，一致序列为GGC/TCAATCT 功能： 前两个 G 的作用十分重要(转录效率)，增强启动子的效率、频率，不影响启动子的特异性 ☻ 以上三个保守序列在绝大多数启动子中都存在 （4） GC框 （GC box） 位于－90附近，较常见的成分，核心序列为GGGCGG，可有多个拷贝，也可以正反两方向排列 （5）其他元件， 八聚核苷酸元件（octamer element OCT元件）：一致序列为 ATTTGCAT KB元件： 一致序列为 GGGACTTTCC ATF元件： 一致序列为 GTGACGT 还有一些位于起始点下游的相关元件 (6) 起始子（initiator，Inr）：位于起始点 -3～+5 Py2CAPy5构成，可能提供RNA pol Ⅱ识别。 当有的基因缺少TATA框时，可能由Inr来替代它的作用， 无论TATA是否存在，Inr对于启动子的强度和起始位点的选择都是十分重要的 。
2 RNA polⅠ启动子 RNA polⅠ的启动子由两部分序列构成： 核心启动子（core promoter）或核心元件（core element），位于起始位点的前后，从-45到+20，负责转录的起始。 上游控制元件（upstream control element，UCE），从-180延伸到-107，此区可增加核心元件的转录起始的效率。这两个区域都有一个特殊的成份，就是G.C丰富区（G.C含量达85%）。 3 Pol Ⅲ 启动子的结构及起始 RNA pol Ⅲ启动子负责tRNA,5SrRNA，某些SnRNAs的转录，这三类基因的启动子结构不同。 基因内启动子：如5S RNA和tRNA，位于起始位点的下游的转录区内，因此也称为下游启动子（downwtream promoter）或基因内启动子（intragenenic promoter）或称为内部控制区（internal contron regin ,ICR）。 又分为两类：Ⅰ型内部启动子含有两个分开的boxA和boxC序列。而Ⅱ型内部启动子含有两个分开的boxA和boxB。 RNA pol Ⅲ 的三种类型启动子的结构如图5-2所示。167页 基因外启动子：如snRNA基因的启动子，包含有3个上游元件，为TATA框、次近端序列元件（proximal sequence element, PSE）和八聚体OCT元件。 第三节 终止子 一 原核生物的终止子(terminator) 终止子的作用是在DNA模板的特异位点处终止RNA的合成。 两种不同的终止子： 1强终止子/内部终止子/不依赖ρ因子的结构特征： (1) 具有一个反向重复序列，由它转录出mRNA可形成茎环结构，可阻止RNA pol的前进； （2）茎的区域富内含G-C，使茎环不易解开； (3)强终止子3′端上有6个U，由于它和模板形成的连续U-A配对较易打开，从而便于释放出RNA。 2 依赖ρ因子的终止序列中，也没有固定的特征，不都能形成稳定的发夹；在茎中的G、C含量少，茎环易打开。在其3′端也没有寡聚U。 ρ因子46Kda的蛋白，6聚体（275KDa）存在。ρ因子具有依赖RNA的ATPase活性和解旋酶活性。 其功能是作为RNA pol的一种辅助因子，当其浓度为RNA pol浓度的10%时在体外可发挥最高的活